來源：韓研活性炭網(wǎng) 作者：韓研活性炭網(wǎng) 2017-08-18
本期研究了化學改性活性炭表面的應用效率。今天的研究目的是檢驗濃度為2000 mg.L -1的 氯化鈣溶液對連續(xù)吸附/反應循環(huán)中硝酸根離子從水溶液中吸附的影響。活性炭首先用氯化鈣進行化學處理，然后進行吸附過程。進行了9次吸附循環(huán)。吸附前后使用紫外可見分光光度法測定溶液中硝酸根離子的濃度。結果表明，用氯化鈣處理的活性炭在每個處理步驟的去除百分比顯著增加，在九個循環(huán)后達到溶液中硝酸鹽的去除率為 80% 以上。
這期活性炭主要去除的污染物：
氮化合物是當以不受控制的方式釋放到環(huán)境中時可能產(chǎn)生嚴重問題的污染物的實例，例如河流富營養(yǎng)化，水質(zhì)惡化和對人類和動物健康的潛在風險。硝酸鹽是這些化合物之一，可能在胃腸道中轉化為亞硝酸鹽，因此可能對人類和動物健康造成嚴重問題。研究人員將硝酸鹽的幾種來源描述為水資源(地表和地下水)的污染源。大多數(shù)研究報告說，硝酸鹽的水污染主要與農(nóng)業(yè)有關。由于其簡單性和易用性，活性炭吸附技術被認為是污水處理的可行替代方案。此外，該方法可以消除或減少水或廢水中不同類型的有機和無機污染物。因此，它在水污染控制中有廣泛的應用。
發(fā)現(xiàn)適合于去除特定陰離子的材料的選擇對于實現(xiàn)更好的離子去除速率是非常重要的。因此，提出了一種通過使用氯化鈣對活性炭表面進行化學改性，使活性炭吸附陰離子的方法。這種改性使得固體表面變得帶正電并且更易于吸附。結果表明，該技術效率達到80%以上。本文重點研究了氯化鈣表面改性的活性炭的再利用循環(huán)，應用于水溶液中硝酸鹽的去除。因此，本研究分析了氯化鈣連續(xù)應用于活性炭的吸附過程的效率。
活性炭的氯化鈣改性
在濃度為2000mg·L -1的 氯化鈣二水合物的溶液在第一次處理中與10g活性炭接觸1小時。通過過濾將固體與溶液分離，干燥24小時。在隨后的處理中，在吸附之前，使用30分鐘而不干燥的接觸時間。
活性炭的吸附測定和循環(huán)吸附/處理用濃度為10mg·L -1的 200mL硝酸鹽溶液中加入2g粒狀活性炭(1-2mm)進行吸附試驗。在25℃(±2℃)，pH6.0，吸附時間30分鐘的溫度下，使用搖動機在恒定攪拌下進行試驗。最后，過濾溶液，通過UV-VIS分光光度法(λ= 200nm)測定硝酸鹽的殘留濃度。
使用吸附等溫線表示在給定溫度下溶液中溶質(zhì)和保留在吸附劑中的山梨酸之間的平衡。圖1中顯示了用氯化鈣處理的活性炭上硝酸鹽吸附的結果。最大試驗值Q ?硝酸的在活性炭上的與氯化鈣改性吸附2為1.57 mg.g -1，而對于未處理的活性炭的值低于0.2 mg.g -1。
在圖2中顯示，在每次吸附/處理循環(huán)時，通過吸附除去硝酸鹽都會增加。在第九個周期結束時，觀察到80%的有效去除。
數(shù)據(jù)顯示，隨著氯化鈣的處理，活性炭的吸附量增加。該結果通過對吸附劑表面中硝酸鹽積累的分析證實，其最初為q max.exp= 0.76mg，g -1。在這種情況下，在第九個循環(huán)中硝酸鹽初始濃度相同時，積累量為q max.exp = 0.8 mg，g -1。該結果表明，在用CaCl 2 2000mg.L -1處理連續(xù)的步驟之后，隨著吸附過程，活性炭具有增加吸附劑表面上硝酸根離子累積的能力。
結果表明在本研究中提出的結果涉及氯化鈣應用于通過連續(xù)吸附/處理循環(huán)從水溶液吸附硝酸鹽中所用的活性炭的表面處理的潛力。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表明活性炭的吸附過程在每個新循環(huán)中達到更高的去除程度，表明通過氯化鈣改性處理可以改善活性炭吸附的能力。因此，在pH 6.0，用30分鐘的吸著時間和10 mg.L的硝酸鹽濃度-1，在反復吸附9次后硝酸鹽的去除率高達90%以上。
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