广东活性炭吸附在几种土壤中

　　活性炭吸附在几种土壤中

　　活性炭吸附在几种土壤中，在土壤污染的情况下，土壤改良剂可用于固定有机污染物，同时保持土壤功能，活性炭是一种有前景的土壤修复材料。在本期实验中，菲烯(Phe)用于污染土壤的污染物，我们研究了三种活性炭研究了三种活性炭对三种不同基质、两种农业表土和纯砂的影响。我们对土壤性质的变化、菲律宾的吸附-解吸和菲律宾在所有治疗中的矿化进行了评估。

　　石油碳氢化合物污染是土壤和沉积物中*常见的问题之一。菲律宾是一种广泛存在的三环芳烃，存在时间长，难以从环境中去除。活性炭吸附是控制土壤和水生系统中有机污染物流动性、可用性和目的地的关键过程。多环芳烃的吸附行为主要由土壤有机质含量调节，土壤有机质是一种通过含碳产品修复的参数。在过去的几十年里，人们努力探索和生产新材料作为一种有效、低成本的土壤修复工具，并深入研究了活性炭在土壤中的应用。活性炭是一种富含碳的固体有机物热分解产物。热解有机物(木炭、生物炭、活性炭)的行为明显不同于土壤中所含的无热原有机物。活性炭的强吸附性能可以通过改变土壤性质来调节土壤中芳烃的降解过程，但也可以通过降低有机污染物的可用性来调节。

　　土壤、沙子和活性炭的来源来自两个农田(土壤1、土壤2)。沙子用10%HCl洗涤40-100μm低铁砂粒度，然后用去离子水冲洗10次，直到pH上升并稳定到5.5。三种来自不同来源的活性炭用于实验:(1)木质活性炭(AC(2)根系活性炭(AC和(3)农作物活性炭(AC3)。

　　土壤修复的方法

　　将活性炭(尺寸<1mm)以1%(w/w)的比率掺入测试的土壤和沙子中，这是一个模拟自然环境的修复过程，考虑到30 cm的土壤深度和约1.6t m-3的土壤密度。将混合物均化后，将每个样品润湿至60%的保水能力，并在室温(20-25℃)下在聚乙烯袋中平衡15天。所有程序和实验(基本表征，批次相互作用和土壤培养)进行3-4次重复。

　　菲的吸附实验

　　在玻璃离心管和7ml不同浓度的菲烯溶液中放入0.7g掺入活性炭的干燥土壤。通过在10mm CaCl 2和1.5的背景溶液中保持乙醇的比例<0.1%，将试管在顶置振荡器中以100rpm摇动24小时，然后将它们以2700g离心15分钟，取1ml上清液的等分试样。在β计数器中通过液体闪烁计数进行处理和分析，并在相互作用的7,24和48小时取上清液的等分试样。

　　菲的解吸实验

　　对于该实验，我们选择在相互作用后从吸附实验中获取活性炭土壤菲的样品。我们在吸附实验中提取了保留在土壤中的菲，剂量为1μg菲g-1土壤有六个表示。

　　热化合物在高重力下改性

　　高重力环境下活性炭的热化合物改性。将100g以活性炭为填料层，9000r/min速度操作300分钟，99%氮气通过入口。活性炭表示活性炭-RPB-N。原始活性炭和活性炭-RPB-N用1mol·L-1HNO 3在70摄氏度，流速40L·min-1，转速36.3Hz改性。处理后，用去离子水冲洗后，将两个样品在110℃的真空烘箱中干燥24小时，并分别表示为活性炭-RPB-HNO和活性炭-RPB-N-HNO。

　　在高重力物理改性过程中，氮分布不再是从顶部到底部的单一流动，而是通过各个方向的对流输送到活性炭。与活性炭接触后，氮产生新的微孔，挖掘现有的吸附通道。因此，它增加了它们的表面积和孔容量。简化原理图如图1所示。

　　氮和硝酸改性在正常和高重力环境中的示意图。

　　实验研究活性炭吸附性能

　　研究了活性炭在吸附柱中吸附甲苯的能力。活性炭用量为10g，气体发生器产生吸附质甲苯气体。活性炭吸附性能的数据是通过测量吸附前后甲苯的浓度来获得的。实验吸附装置的流程图如图2所示。甲苯气体与氮气混合，然后吸附在恒温吸附塔中。通过在线FID检测器测量吸附前后的甲苯含量，并通过流量计控制甲苯流量。当脱气和入口浓度在30分钟内保持一致时，认为吸附平衡已经达到。通过废气出口排出吸附气体。

　　实验吸附流动图。

　　几种活性炭对甲苯的吸附性能比较

　　不同活性炭上甲苯的穿透曲线和吸附等温曲线如图3所示和4所示。不同活性炭的吸附率从高到低依次为：活性炭-RPB-N-HNO>活性炭-RPB-HNO>活性炭-HNO>活性炭-RPB-N>活性炭-N>原始活性炭。吸附率越大，渗透时间越长，这与活性炭的复杂孔径分布和表面官能团的数量有关。高温氮气中活性炭的微孔体积增加，增加了活性炭通道的内孔体积。在高重力氮气环境中，不利于甲苯吸收的原始活性炭的内部结构被重新分配并分裂成新的空间结构，进一步增加了突破时间。HNO 在高重力环境下，3处理活性炭的突破时间大于改性HNO 改性活性炭浸泡。这是因为HNO 在分散的小液滴中，增加了与活性炭表面和内部接触的可能性，进而增加了活性炭上含氧官能团的负荷，提高了其吸附效率。在重力作用下，复合改性活性炭具有较长的穿透时间和较大的吸附率，因为物理改性增加了比表面积，增加了孔体积分布，而化学改性增加了表面氧基团的数量。反过来，这些特性增强了吸附性。

　　活性炭的突破曲线。

　　等温曲线吸附活性炭。

　　活性炭在常规和高重力环境高重力环境下进行了物理、化学和化合物改性。研究了甲苯在不同活性炭上的吸附。高重力化合物改性活性炭具有*大的吸附率和容量。还发现，微孔结构在活性炭吸附甲苯的过程中起着主导作用。由于化合物的改性，活性炭的优异吸附能力增加了有效吸附位点的数量。活性炭-RPB-N-HNO上甲苯表面覆盖率为51.67%。因此，活性炭在高重力下的复合改性可以大大提高吸附性能。

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