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活性炭在重金属中的电吸附
文章编辑:优德88官方网站网络部 更新时间:2017-11-17 16:20:35

  活性炭在重金属中的电吸附,在以前的先容中有很多关于使用活性炭吸附剂用于去除金属和金属化合物的数据,但一般不低微克·L -1的水平。然而,在某些条件下,通过施加电位控制的吸附/解吸或ES / ED(即在电场中的固体吸附剂上的吸附/解吸附)以提高活性炭的容量,可以显着提高活性炭吸附剂的有效性并且以促进其后续再生。

  正,负和中性物质的吸附平衡取决于电极电荷。表面负载的偏振依赖性与零电荷的电势有关,即25E PZC,对于溶液中的特定浓度的吸附。中性物质在E PZC处或其附近最强吸附,随着表面变得更阴极或阳极,带正和负电的物质的负载分别增加。这些相互作用对于非极化电极是很好理解的。然而,它们并不直接适用于活性炭由于它们的表面官能团和它们的异构大力表面以及粒子之间复杂的电位分布。

活性炭吸附结构

  有数据表明负载苯酚的颗粒状活性炭的电化学再生的效率高达95%。还研究了负载苯酚的椰壳活性炭的电化学再生,发现再生效率高达85%。还观察到,对于苯酚,阴极比阳极再生约20%更好。假设一种机制包括解吸和随后的氧气或氯化物(从NaCl电解质)到CO 2的电化学氧化和水。优越的阴极电解吸性能归因于钠阳离子迁移到阴极,其有两种方式帮助苯酚解吸:苯酚钠的形成,其不能很好地吸附在碳表面上; 并增加了阴极附近的局部pH值,这也降低了活性炭吸附剂对苯酚的吸附能力。由于浓度极化效应的减少和外部传质的改善,溶液的混合也被发现改善了电极吸取。

  现在大家开始研究活性炭的电吸附选择用于该研究的吸附剂是通过蒸汽活化褐煤生产的酸洗过的颗粒活性炭。的比表面积,总细孔容积,平均粒径及pH PZC此吸附剂是650米2 ·克-1,0.95毫升·克-1,分别为1.3毫米,6.3毫米。优德88官方网站活性炭已被用作水溶液系统中重金属和其他物质的吸附剂,已有20多年的历史。

  研究步骤:分批摄取实验使用500毫升500 mg·L -1 NaCl支撑电解质进行。使用原子吸取标准制备所需浓度的砷和铬的电解质。使用As 2 O 3和(NH 4)2 Cr 2 O 7制备砷和铬标准物, 分别。使用氯化镍(II)和硝酸铁(III)制备含有Ni(II)和Fe(III)的工作电解质。用于制备标准品。所有实验器材使用A级容量玻璃器皿制备,使用标准实验室程序进行定量清洁。在制备工作电解液时,使用移液管分配原子吸取标准液。

  图1中给出了用于实验的分批电池的示意图。它由两个相同的铂网集电器(基于99.9%的金属,100×100目,0.0762mm直径的导线)和Pt导线(基于99.95%的金属,0.025mm直径)编织到网中用于电连接; 三个PVC垫圈(9/16“内径,1.25”外径,0.0625“厚度);两个聚丙烯网状盘(121×121目,1.25”外径); 和两个橡胶垫圈(9/16“内径,1.25”外径,0.0625“厚度),活性炭吸附剂颗粒作为单层填充到最下面的铂网上,在最下面的垫圈的中心腔内。将细胞用四个PTFE机器螺钉

  在典型的实验中,将500ml的电解质装入批量电池。电化学电位由直流电源供电。允许正常吸附,电吸附和电极吸附,同时用100-1000移液管取1ml样品。所有样品根据USEPA方法200.9保存51由稀释用1毫升0.5莫尔-1 HNO。

活性炭在重金属中的电吸附数据

  通过石墨炉原子吸取光谱法(GFAAS)和Perkin Elmer 4100 ZL塞曼原子吸取光谱仪进行金属分析。GFAA分析的准确性通过定期分析标准参考物质1640(NIST)来监测,该标准参考物质含砷为26.71±0.42μg·L -1。在对一系列实验样品的典型分析中,每5个样品分析NIST标准。作为典型精度的例子,一次分析结果的平均NIST 1640砷浓度为25.9μg·L -1,基于14次重复分析,标准偏差为1.7%; 这些结果是本文所有分析的典型结果。

  为了更好地研究活性炭表面上的电吸附/电极吸附,活性炭是一种相对无效的正常的无辅助吸附剂,用于含水量为0.15-0.30 g·L -1的无机砷,用于含Ca的电解质。100μg·L -1砷(pH 4.5)。阳极电化学电位在活性炭上的应用导致通过电吸附增强的吸取,伴随着在电极表面富含阴离子的电化学双层的带电。还证实了在施加1.50V的阴极电势时可以接近100%再生吸附剂。

  其他金属离子的存在已被证明对正常,无辅助的吸附,电吸附和吸附在活性炭上的砷的电极吸附具有显着和复杂的影响。含铬体系中的吸取机理已被证明是铬浓度,并且仍然是正在进行的调查的主题。铬的存在导致比含有镍的体系更大的吸取,达到+ 1.25V的电吸附电位。然而,增加阳极电位至+ 1.50V导致As-Ni比As-Cr系统更大的砷吸取。

  已经表明Fe(III)的存在对活性炭上的砷的电吸附具有显着的增强作用。在研究的As-Cr,As-Fe,As-Ni体系中,As-Fe体系表现出最大的吸取的砷,并且在受到1.75V阴极电势时以最高的效率再生。在铁存在下电吸附观察到的行为可能对ZVI修复技术的机理/应用具有重大影响。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

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