河北重金属中活性炭的电吸附

　　重金属中活性炭的电吸附

　　活性炭在重金属中的电吸附在之前的介绍中有很多关于使用活性炭吸附剂去除金属和金属化合物的数据，但通常不低微克·L -1的水平。然而，在某些情况下，通过施加电位控制的吸附/解吸或ES / ED(即电场内固体吸附剂上的吸附/解吸附)为了提高活性炭的容量，可以显著提高活性炭吸附剂的有效性，促进其后续再生。

　　负和中性物质的吸附平衡取决于电极电荷。表面负载的偏振依赖性与零电荷的电势有关，即25E PZC，吸附溶液中的特定浓度。中性物质在E PZC随着表面变得阴极或阳极，正负电物质的负荷分别增加。非极化电极很容易理解这些相互作用。然而，由于其表面官能团、异构大力表面和粒子之间的复杂电位分布，它们并不直接适用于活性炭。

　　数据显示，颗粒状活性炭的电化学再生效率高达95%。还研究了负载苯酚的椰壳活性炭的电化学再生，发现再生效率高达85%。还观察到，阴极比阳极再生约20%的苯酚好。假NaCl电解质)到CO 电化学氧化与水。由于钠阳离子迁移到阴极，有两种方法可以帮助苯酚解吸：苯酚钠的形成，它不能很好地吸附在碳表面； 并在阴极附近增加局部pH这也降低了活性炭吸附剂对苯酚的吸附能力。由于浓度极化效应的降低和外部传质的改善，发现溶液的混合也改善了电极吸收。

　　现在我们开始研究活性炭的电吸附选择。本研究的吸附剂是蒸汽活化褐煤生产的酸洗颗粒活性炭。比表面积、总细孔体积、平均粒径和pH PZC这种吸附剂是650米2 ·克-1，0.95毫升·克-1，分别为1.3毫米，6.3毫米。20多年来，金丰活性炭一直被用作水溶液系统中重金属等物质的吸附剂。

　　研究步骤:500毫升5000ml分批实验 mg·L -1 NaCl支持电解质。用原子吸收标准制备所需浓度的砷和铬电解质。使用As 2 O 3和(NH 4)2 Cr 2 O 制备砷和铬标准物， 分别。使用氯化镍(II)和硝酸铁(III)制备含有Ni(II)和Fe(III)工作电解质。用于制备标准产品。所有实验设备均采用A级容量玻璃器皿制备，定量清洗采用标准实验室程序。用移液管分配原子吸收标准液，制备工作电解液时。

　　图显示了分批电池用于实验的示意图。它由两个相同的铂网集电器(基于99.9%的金属，100×100目，0.0762mm直径导线)和Pt导线(基于99.95%的金属，0.025mm直径)编织到网电连接； 三个PVC垫圈(9/16.25”外径，0.0625厚度)；两个聚丙烯网状板(121×121目，1.25”外径); 两个橡胶垫圈(9/16内径，1.25”外径，0.0625“厚度)，活性炭吸附剂颗粒作为单层填充到*下面的铂网上，在*下面的垫圈的中心腔内。用四个细胞PTFE机器螺钉

　　500ml将电解质装入批量电池中。电化学电位由直流电源供电。允许正常吸附、电吸附和电极吸附。同时，用100-1000移液管取1000ml样品。所有样品根据USEPA方法200.保存51，稀释1毫升.5莫尔-1 HNO。

　　通过石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)和Perkin Elmer 4100 ZL金属分析塞曼原子吸收光谱仪。GFAA通过定期分析标准，参考物质1640的准确性(NIST)监测该标准的参考材料含砷为26.71±0.42μg·L -1。在对一系列实验样品的典型分析中，每5个样品进行分析NIST标准。作为典型精度的例子，一次分析结果NIST 1640砷浓度为25.9μg·L -1.基于14次重复分析，标准偏差为1.7%; 这些结果是本文所有分析的典型结果。

　　为了更好地研究活性炭表面的电吸附/电极吸附，活性炭是一种相对无效的正常无辅助吸附剂，含水量为0.15-0.30 g·L -用于含有的无机砷Ca的电解质。100μg·L -1砷(pH 4.5)。阳极电化学电位在活性炭上的应用导致电吸附增强的吸收，伴随着电极表面阴离子丰富的电化学双层带电。还证实了在施1.50V阴极电势可接近100%再生吸附剂。

　　其它金属离子的存在已被证明对活性炭上砷的电极吸附有显著而复杂的影响，这是正常的、无辅助的。铬系统中的吸收机制已被证明是铬浓度，仍然是调查的主题。铬的存在导致比含镍系统更大的吸收  1.25V电吸附电位。然而，将阳极电位增加到  1.50V导致As-Ni比As-Cr更大的砷吸收系统。

　　已经表明Fe(III)其存在显著增强了活性炭上砷的电吸附。在研究中As-Cr，As-Fe，As-Ni体系中，As-Fe该系统表现出*大的吸收砷，并在1.75V阴极电势以*高效率再生。在铁下电吸附中观察到的行为可能是正确的ZVI修复技术的机理/应用影响很大。