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鐵浸漬活性炭作為高效吸附劑

來源：韓研活性炭網作者：韓研活性炭網 2017-11-03

　　鐵浸漬活性炭作為高效吸附劑，在這篇內容中，鐵氧化活性炭是在氧化和鐵浸漬活性炭后合成的。活性炭和鐵浸漬活性炭均通過pH ZPC表征和FTIR光譜。在各種實驗條件下，通過活性炭和鐵浸漬活性炭除陽離子染料。在7-10的pH范圍內，鐵浸漬活性炭的去除率高達95%(高于活性炭)。盡管反應動力學是偽二次的，但是總體速率受到諸如膜擴散，孔擴散和顆粒內擴散的多個過程的控制。

　　提供新鮮空氣和清潔水是對人類生活是非常重要的。因此，保持淡水資源的質量依然是挑戰。當然，從工業場所釋放的污泥和殘留物含有有害污染物，這會使水質惡化。毒素如金屬，染料，農藥和許多作為工業作業和農業徑流排放的抗生素的存在正在對環境造成嚴重威脅。合成染料賦予廢水的顏色，最終會擾亂水生生物的生長活性，并且負責增加化學需氧量(COD)。此外，染料通過吸收水生植物生長所需的陽光來抑制光合作用過程。這些污染物也因其致突變性和致癌性而威脅到食物循環和水生生物。與染料相關的健康風險有嘔吐，黃疸，心率加快，休克和組織壞死。因此，含有染料的工業廢水在進入水系之前至關重要。許多物理化學方法，如凝結和氧化，吸附，納米過濾和絮凝，離子交換和膜過程已被用于從廢水和工業廢水中除去合成染料。然而，吸附已經發現是最合適的技術，由于其成本低，精度，生存力和簡單的設計要求。

　　活性炭已廣泛用作水性介質的凈化，氣/固相分離，催化，電化學過程等中的吸附劑。活性炭的表面特性，即擴展的孔隙率和高表面積，容易分離的，低運行成本和顯著吸著親和力使活性炭成為行業中通用和優選的材料用于各種應用。為進一步提高效率，研究了活性炭的修改和可重用性。

　　本文詳細闡述了活性炭的表面改性以改善其對染料的吸附親和力和廢吸附劑的再生。為了在活性炭上產生更多的活性位點，通過使用氧化劑修飾表面，隨后用鐵前體浸漬以產生鐵浸漬的活性炭。活性炭和鐵浸漬活性炭都經過充分表征，并對水系統的染料吸收進行了研究。對于實際應用，廢吸附劑的可重用性是首要的經濟利益，首先是降低運行成本，其次是解決廢棄吸附劑的處理問題，這是所有企業面對的問題。

　　鐵浸漬活性炭的合成

　　將活性炭在110℃下在烘箱中加熱2小時以確保無水的底物。鐵浸漬活性的合成是按照我們最近報道的工作描述的方法進行的。最初，將5g 活性炭與1M KMnO 4溶液在200rpm下攪拌20分鐘。然后加入蒸餾水以稀釋懸浮液，然后過濾。然后將所得殘余物與1M FeSO 4· 7H 2 O 混合，并在磁力攪拌器上以相同的速度攪拌8小時。將懸浮液過濾，用1%NaHCO 3洗滌并在1%NaHCO 3中浸泡溶液過夜然后將懸浮液傾析，用蒸餾水洗滌，再次過濾。最后，將固體殘余物空氣干燥2小時，然后在110℃的烘箱中放置6小時以完全干燥。

　　由于活性炭表面氧化和鐵浸漬，導致鐵浸漬活性炭的增加了酸性特征，這對于從水性體系顯著更高的陽離子染料吸收是至關重要的。與其對應物活性炭在pH(2-10)的整個范圍(在環境溫度(298K))有利，并且需要較低的劑量(0.2g顯示高達98%)相比，鐵浸漬活性炭的染料去除百分比一直擁有很高效率)。動力學建模表明，偽二階模型很好地解釋了反應機理，但是整體吸附過程受到膜擴散，孔擴散和顆粒內擴散等多個過程的控制。目前工作的可行性和有效性與廢吸附劑的可重用性研究相關。

　　觀察活性炭和鐵浸漬活性炭的吸附/解吸行為，我們可以得出結論，鐵浸漬活性炭比在連續流動系統中使用的未改性活性炭更合適。鐵浸漬活性炭在10次循環后反復使用，具有一致的高染料去除效率(高達95%)，反映其高再生能力。鐵浸漬活性炭的高吸附/解吸效率突出了當前研究結果的實用性，鐵浸漬活性炭是從廢水中去除陽離子染料污染物的有前景的吸附材料。

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