重金屬中活性炭的電吸附

　　活性炭在重金屬中的電吸附在之前的介紹中有很多關于使用活性炭吸附劑去除金屬和金屬化合物的數(shù)據(jù)，但通常不低微克·L -1的水平。然而，在某些情況下，通過施加電位控制的吸附/解吸或ES / ED(即電場內(nèi)固體吸附劑上的吸附/解吸附)為了提高活性炭的容量，可以顯著提高活性炭吸附劑的有效性，促進其后續(xù)再生。

　　負和中性物質(zhì)的吸附平衡取決于電極電荷。表面負載的偏振依賴性與零電荷的電勢有關，即25E PZC，吸附溶液中的特定濃度。中性物質(zhì)在E PZC隨著表面變得陰極或陽極，正負電物質(zhì)的負荷分別增加。非極化電極很容易理解這些相互作用。然而，由于其表面官能團、異構大力表面和粒子之間的復雜電位分布，它們并不直接適用于活性炭。

　　數(shù)據(jù)顯示，顆粒狀活性炭的電化學再生效率高達95%。還研究了負載苯酚的椰殼活性炭的電化學再生，發(fā)現(xiàn)再生效率高達85%。還觀察到，陰極比陽極再生約20%的苯酚好。假NaCl電解質(zhì))到CO 電化學氧化與水。由于鈉陽離子遷移到陰極，有兩種方法可以幫助苯酚解吸：苯酚鈉的形成，它不能很好地吸附在碳表面； 并在陰極附近增加局部pH這也降低了活性炭吸附劑對苯酚的吸附能力。由于濃度極化效應的降低和外部傳質(zhì)的改善，發(fā)現(xiàn)溶液的混合也改善了電極吸收。

　　現(xiàn)在我們開始研究活性炭的電吸附選擇。本研究的吸附劑是蒸汽活化褐煤生產(chǎn)的酸洗顆?；钚蕴?。比表面積、總細孔體積、平均粒徑和pH PZC這種吸附劑是650米2 ·克-1，0.95毫升·克-1，分別為1.3毫米，6.3毫米。20多年來，金豐活性炭一直被用作水溶液系統(tǒng)中重金屬等物質(zhì)的吸附劑。

　　研究步驟:500毫升5000ml分批實驗 mg·L -1 NaCl支持電解質(zhì)。用原子吸收標準制備所需濃度的砷和鉻電解質(zhì)。使用As 2 O 3和(NH 4)2 Cr 2 O 制備砷和鉻標準物， 分別。使用氯化鎳(II)和硝酸鐵(III)制備含有Ni(II)和Fe(III)工作電解質(zhì)。用于制備標準產(chǎn)品。所有實驗設備均采用A級容量玻璃器皿制備，定量清洗采用標準實驗室程序。用移液管分配原子吸收標準液，制備工作電解液時。

　　圖顯示了分批電池用于實驗的示意圖。它由兩個相同的鉑網(wǎng)集電器(基于99.9%的金屬，100×100目，0.0762mm直徑導線)和Pt導線(基于99.95%的金屬，0.025mm直徑)編織到網(wǎng)電連接； 三個PVC墊圈(9/16.25”外徑，0.0625厚度)；兩個聚丙烯網(wǎng)狀板(121×121目，1.25”外徑); 兩個橡膠墊圈(9/16內(nèi)徑，1.25”外徑，0.0625“厚度)，活性炭吸附劑顆粒作為單層填充到*下面的鉑網(wǎng)上，在*下面的墊圈的中心腔內(nèi)。用四個細胞PTFE機器螺釘

　　500ml將電解質(zhì)裝入批量電池中。電化學電位由直流電源供電。允許正常吸附、電吸附和電極吸附。同時，用100-1000移液管取1000ml樣品。所有樣品根據(jù)USEPA方法200.保存51，稀釋1毫升.5莫爾-1 HNO。

　　通過石墨爐原子吸收光譜法(GFAAS)和Perkin Elmer 4100 ZL金屬分析塞曼原子吸收光譜儀。GFAA通過定期分析標準，參考物質(zhì)1640的準確性(NIST)監(jiān)測該標準的參考材料含砷為26.71±0.42μg·L -1。在對一系列實驗樣品的典型分析中，每5個樣品進行分析NIST標準。作為典型精度的例子，一次分析結果NIST 1640砷濃度為25.9μg·L -1.基于14次重復分析，標準偏差為1.7%; 這些結果是本文所有分析的典型結果。

　　為了更好地研究活性炭表面的電吸附/電極吸附，活性炭是一種相對無效的正常無輔助吸附劑，含水量為0.15-0.30 g·L -用于含有的無機砷Ca的電解質(zhì)。100μg·L -1砷(pH 4.5)。陽極電化學電位在活性炭上的應用導致電吸附增強的吸收，伴隨著電極表面陰離子豐富的電化學雙層帶電。還證實了在施1.50V陰極電勢可接近100%再生吸附劑。

　　其它金屬離子的存在已被證明對活性炭上砷的電極吸附有顯著而復雜的影響，這是正常的、無輔助的。鉻系統(tǒng)中的吸收機制已被證明是鉻濃度，仍然是調(diào)查的主題。鉻的存在導致比含鎳系統(tǒng)更大的吸收  1.25V電吸附電位。然而，將陽極電位增加到  1.50V導致As-Ni比As-Cr更大的砷吸收系統(tǒng)。

　　已經(jīng)表明Fe(III)其存在顯著增強了活性炭上砷的電吸附。在研究中As-Cr，As-Fe，As-Ni體系中，As-Fe該系統(tǒng)表現(xiàn)出*大的吸收砷，并在1.75V陰極電勢以*高效率再生。在鐵下電吸附中觀察到的行為可能是正確的ZVI修復技術的機理/應用影響很大。