活性炭國家專精特新“小巨人”企業活性炭產學研合作

　　使用活性炭去除莠去津，還需要通過使用進一步用浸漬的蒸汽的物理活化制備活性炭。根據特殊的方法優化活性炭的銀浸漬和莠去津去除。一方面研究了復合活性炭-銀(AC-Ag)的制備條件的三個變量：銀濃度，浸漬溫度和浸漬時間對莠去津去除(Y 1)的影響。另一方面，從液相中除去莠去津的三個變量：莠去津/ CaCl 2(r(Atraz / CaCl 2))的溫度，pH和比例對莠去津的吸附能力(Y 2)的研究。并且開發了二次模型，以將準備變量和吸附變量與響應相關聯。載銀活性炭的最佳制備條件為：銀濃度為0.063 mol / L，浸漬溫度為223 ℃，浸漬時間為1.3手莠去津去除率為384.62 mg / g。莠去津吸附的最佳條件為：溫度為25.0 ℃，pH為7.7，r(Atraz / CaCl 2)為0.37，得到莠去津吸附量為209mg / g。這些結果表明，活性炭的制備和吸附條件對去除莠去津具有重要的影響。

　　莠去津(2-氯-4-乙胺-6異丙氨基-s-三嗪)是農業部門經常使用的選擇性三嗪除草劑。莠去津對水和土壤的污染對水生生態系統造成負面影響，并引起兩棲動物嚴重激素紊亂。因此，它被歸類為潛在的人類致癌物質，人類暴露的主要來源是污染的地下水。因此，把莠去津在飲用水中的濃度定得非常低0.1 ppb，最高污染物濃度設定在3 ppb 。從地下水清洗莠去津變得很重要。

　　消除這種頑固化合物的一個有效的替代方法可以是吸附過程。吸附是由于吸附劑和吸附劑之間的疏水和靜電相互作用而使污染物粘附到吸附劑表面的過程，例如活性炭。活性炭是一種碳質材料，其具有高度開發的孔隙率，允許其在廣泛的應用中使用。一些最重要的用途涉及水處理。

　　活性炭廣泛用于從液體或氣體中吸附有機微污染物�；钚蕴靠梢詮母鞣N前驅物中獲得，如油棕殼，甘蔗殼，椰殼，泥炭，甘蔗渣。莠去津的吸附研究主要限于活性炭。但活性銀金屬在浸漬活性炭表面的存在可以大大影響吸附親和力，因為無機化合物與應用和性能相乘。一些其他因素，如pH，溫度和離子強度的pH值可能對阿特拉津的吸附有顯著影響。為此，采用響應面方法優化了莠去津吸附(反應)活性炭表面上銀的浸漬。由此獲得的活性炭將用于從液相中除去莠去津。 其次，莠去津去除變量(pH，溫度和離子強度)對反應的影響。從而這項工作的目的是優化復合活性炭/銀的去除莠去津的制備。

　　活性炭銀復合物的制備

　　活性炭-銀復合物由0.6g活性炭懸浮于1.6mL水(0.05-0.1mol / L)銀(AgNO 3)的1.6mL水中制備。將混合物在黑暗中引入爐管(水熱碳化)。1小時后，在(1.3 - 3.7 h)域的期望時間內，溫度范圍(188˚C - 292˚C)升高。然后，將復合物用蒸餾水洗滌，并在105℃下干燥至恒重，并保持在密閉瓶中進一步測試。

　　實驗設計活性炭吸附實驗

　　響應面方法(RSM)是數學和統計技術的集合，可用于建模和分析感興趣的響應受幾個變量影響的問題。在這項工作中，應用實驗設計，以減少一方面用銀研究活性炭浸漬變量的實驗數量，以及使用復合活性炭浸漬銀從水溶液吸附莠去津的變量。Doehlert矩陣具有在變量空間和實驗空間中容易擴展的優點。選擇該方法用于擬合具有最少數量實驗的二次曲面。它還有助于分析有效過程參數之間的相互作用，并識別優化響應的因子設置。

　　活性炭吸附研究的批次實驗在室溫下在150mL的錐形瓶中進行。對于每次運行，將10mg吸附劑以初始濃度為20mg / L引入含有100mL莠去津溶液的燒瓶中。將振蕩器以250rpm的速度設定在所需溫度(15℃至35℃)，并將溶液置于所需pH(3.4-8.6)和所需比例的莠去津/CaCl 2(0.37-1.83)處。達到平衡后，用0.45μm的硝酸纖維素手套過濾法從水溶液中分離銀浸漬活性炭。然后，通過紫外可見分光光度計在225nm進行殘留溶液的分析。

　　在最佳條件下制備的活性炭的表征

　　銀為44.3%，活性炭為55.7%�；钚蕴亢豌y浸漬活性炭的SEM 圖如圖1所示。第一次通過具有相同尺寸均勻分布的孔的均勻圓形形成的第一次產生的蒸汽活化的影響，我們可以觀察到許多有序和發展的毛孔(圖1(a))。但是活性炭在用銀浸漬后，我們可以觀察到，銀顆粒被覆蓋在活性炭的表面上，阻礙了一些活性炭的孔隙(圖1(b))。

　　活性炭和銀浸漬活性炭變換紅外(FTIR)光譜(圖2)表明，在3411和3451cm -1的活性炭表面上形成了大量的羥基或酚羥基。所有樣品中的O?H伸縮振動(3408-3452 cm -1)和C?OH伸縮振動(999-1027 cm-1)都更為明顯和更廣泛。位于約1654和1575cm -1處的三個峰可分別歸因于銀浸漬活性炭和活性炭分別用于C=O振動和芳環的平面C=C伸縮振動，這支持了激活的芳構化的概念碳。在1000 - 1500 cm -1范圍內的樂隊，其包括C-OH拉伸和OH彎曲振動，意味著存在大量殘留羥基(OH)和羧酸酯基(COOH)。OH和COOH可與金屬離子反應形成金屬納米粒子。可以得出結論：表面官能團發生很大變化。此外，在約1654cm-1處的芳族C=C拉伸(骨架環振動)急劇增加。

　　已經制備了復合活性炭-銀吸附莠去津�；钚蕴�-銀的浸漬條件和去除莠去津已經使用響應面法進行了優化。已經發現第二個多項式方程式最適合地根據獲得的相關系數預測模型。獲得的吸附容量為384mg / g，浸漬最佳條件為209mg / g，中等吸附條件為209mg / g。很明顯，中等條件對莠去津吸附的影響較小。最后，可以得出結論，活性炭摻銀具有很好的莠去津吸附潛力。因此，它可以有效地用于處理含有這些污染物的工業廢水。

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