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化学改性活性炭对水中阿特拉津
作者:管理员    发布于:2017-11-07 09:03:21    文字:【】【】【

  化学改性活性炭对水中阿特拉津的吸附去除刘丽U石宝友2盖克2刘永军1王东升2(1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安710055;2.中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085)对阿特拉津(AT)的吸附平衡特性,并以Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行了拟合。结合活性炭改性前后孔结构和表面化学的变化特征,探讨了不同改性方法对AT吸附去除的影响效应。结果表明:活性炭经5mol/LHNO3改性后对AT的吸附性能显著降低;而5H2O2和40 NaOH改性炭对AT的吸附能力较原炭明显增强,且40NaOH改性炭的吸附能力大于5氏2改性炭。原炭及改性炭对AT的吸附等温线均符合Langmuir模型。HNO3改性炭对AT吸附的降低主要是由于表面酸性基团的增加引起的;H2O2改性炭对AT吸附能力的提高主要是由于比表面积的增大引起的;而NaOH改性炭对AT吸附能力的提高是由比表面积增大和表面碱性基团增加共同作用的结果。几种改性炭和原炭对AT去除率的大小顺序依次为:NaOH改性炭> H2O2改性炭>原炭>HNO3改性炭。

  随着大量人工有机化学品(SOCs)在工农业生产和日常生活中的使用,多种农药、医药和个人护理用品(PPCPs)等新型污染物在水中不断被检出m.活性炭吸附去除水中农药类污染物以及某些新型污染物的研究逐渐成为热点M.由于水体中存在的基金项目:国家自然科学基金资助项目(50878204);国家水体污染控制与治理科技重大专项课题(2009ZX07424-003)),女,硕士研究生,主要从事给水处理研究。

  购自无锡瑞泽农药有限公司。AT为弱极性的人工合成有机污染物,其基本性质见表1.有机污染物其化学性质和分子量不尽相同,因而活性炭对它们的亲和力、吸附容量、吸附速度也会有所不同。对于那些极性相对较强的有机污染物,活性炭对其亲和力较小,去除效果般也较差。因此,针对特定类型目标污染物或污染物群体进行活性炭的改性研究,开发新型高效的活性炭吸附技术是满足曰趋严格的水质标准、保障饮用水水质安全的需要。

  验致癌、致畸为阳性,有内分泌干扰作用。AT的大规模生产和广泛使用对环境造成了较严重的污染,世界各地的水体中普遍检测到了AT的存在。我国的生活饮用水卫生标准(GB5749~2006)中对AT也做出了严格的限定。前期的研究发现,活性炭对AT去除效果有限,张婧怡模拟受AT污染水体的实验表明,单独靠投加活性炭难以实现水质达标0.利用酸碱改性是常用的活性炭改性方法,并且适当的改性可以显著提高活性炭的吸附效能63.然而,目前对活性炭吸附去除水中有机污染物机理的认识还不够深入,特别是对不同活性炭改性方法与水中不同有机污染物性质适配机制方面的研究更是缺乏,这也直接影响着高效活性炭吸附技术的发展。

  本文以AT为目标污染物,采用几种常用的化学改性方法,研究了不同化学改性剂对活性炭孔结构和表面化学特性的影响效应,并探讨了活性炭改性前后对AT吸附效能变化的内在机制。

  1材料与方法1.1实验材料本研究所用粉末活性炭购自山西某活性炭厂。

  使用前用热的去离子水漂洗多次,后烘干并置于干燥器中备用(记为原炭,简记为SX)。采用3种方式对活性炭进行改性,具体改性方法参照相关7-并做了适当改动。第1种方法:活性炭和5ml/LHNO3按一定比例混合,加热回流2h,然后用蒸馏水煮沸并洗涤至中性,在120°C下烘24h,置于干燥器储存备用;第2种方法:将活性炭和5氏2按一定比例浸泡12h,煮沸1 ~2h,用超纯水洗至中性,置于烘箱130C烘干,保存在干燥器中备用;第3种方法:活性炭和40NaOH按一定比例混合浸泡48h,蒸馏水洗涤至中性,置于干燥箱中备用。

  有机污染物AT:为工业级产品,纯度97.7,1.2原炭与改性炭的物化性质表征活性炭的比表面积与孔径分布利用比表面积及孔隙度自动分析仪(QuadrasorbSI,康塔公司,美国)测定,采用BET法计算活性炭总比表面积,

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