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由于其可用性和可靠性,反渗透工艺已广泛应用于城市废水处理厂中的水再生利用。回收75-85%的给水时,会同时产生反渗透浓缩液,其中含有高浓度的盐和有机物。此外,还含有各种新兴污染物,如果将反渗透浓缩液直接排放到水生环境中,,尽管这些有机物的浓度较低,也会会造成严重的环境危害。在本研究中,制备了酸洗活性炭,硝酸改性活性炭,胺化活性炭和负载铈的活性炭。研究了这些活性炭在反渗透浓缩液中臭氧化有机化合物的性能。提出了一种可能的机制,用于水中有机化合物的催化臭氧氧化。催化剂的表征
图1显示了酸洗活性炭和负载铈的活性炭的SEM和EDS分析。与酸洗活性炭相比,浸渍铈后的活性炭表面负载的颗粒更多。如EDS分析所示,点2的铈和氧含量远高于点1的铈和氧,我们得出的结论是负载铈的活性炭表面的颗粒主要是氧化铈,在制备过程中它们倾向于形成附聚物.
除了物理吸附之外,化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳,而且在其表面含有少量的化学结合功能团形式的氧和氢,例如羧基羟基酚类内脂类醌类醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。取一个典型的例子水处理过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成氯离子形式,从而达到去除水中亚氯酸盐的目的,使水不再有令人反感的味道和气味。
活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料。它是一种常用的吸附剂催化剂或催化剂载体,广泛应用于国民经济部门和人们的日常生活。将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理,制取活性炭的方法叫化学法。用化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学炭。可以作为化学法的化学药品又称作活化剂,活化剂有氯化锌氯化钙碳酸钾磷酸磷酸二氢钾硫化钾硫酸氢氧化钾氢氧化钠硼酸等,总之许多酸碱盐都可以用作活化剂,主要从活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。
椰壳活性炭具有高表面积和发达孔隙率的活性炭被认为对吸附的许多污染物效果很好。此外,活性炭具有低成本和高机械强度以及对热,化学物质和辐射的良好抵抗性。这些材料是较早被研究为铯吸附剂的材料。菱沸石,沸石和活性炭的混合吸附剂也已用于从低含量的废液中同时去除铯和碘。许多实验表明,能除去铯的活性炭的原材料如锯末椰子壳,杏仁壳或不同的种类活性炭。影响这些材料对铯的吸附行为的主要因素是溶液的pH值和浓度,一些共存离子的存在以及吸附温度。材料特性也可能影响吸附能力。过渡金属(MHCFe)是另一类有趣的材料,由于其立方结构的尺寸与铯离子的扩散兼容,因此对于铯的吸附效果很好的。
在这些复合材料中,由于活性炭与过渡金属MHCFe的结合能力特别重要,因此这两种组分都具有吸附能力。在本研究中,提出了一种简单的两步浸渍方法来设计新的纳米复合材料,该材料结合了高度多孔的活性炭和不同的过渡金属(镍,铟和铜)MHCFe。对于从水溶液中去除铯离子,评估了这些合成的纳米复合材料的吸附性能。此外,还研究了活性炭表面化学性质对纳米复合材料吸附效率的影响。从材料的孔隙率,表面化学性质和金属相方面讨论了吸附机理。官能化碳载体与过渡金属的结合被证明是通过不同机理提高铯吸附能力的有效方法。
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