活性炭高新技術企業蜂窩活性炭研發生產基地

全國免費咨詢熱線:400-000-1319

聯系我們
全國服務熱線:400-000-1319

電話:13570151199

傳真:020-39972520

郵箱:[email protected]

地址:廣州市番禺區 南村鎮興業大道自編工業園M區1號

當前位置:首頁 » 新聞動態 » 行業新聞
活性炭載殼聚糖制成復合膜處理廢水
文章作者:韓研網絡部 更新時間:2019-9-25 15:40:18

  在自然水中經常能檢測到重金屬離子的存在。因此,廢水處理已成為重要的問題。雖然有很多處理方法但是這些方法需要很高的運營成本。吸附法是一種廢水處理的優選方法,因為它簡單,高效且易于操作。殼聚糖是最受關注的吸附劑之一,因為它的生物降解性,可利用性,高吸附能力和易于改性。殼聚糖是幾丁質的脫乙酰基形式,幾丁質是僅次于纖維素的第二大生物聚合物。殼聚糖在重金屬離子的吸附方面具有非常高的效率和效果,因為它含有氨基和羥基,可與重金屬離子發生配位和靜電相互作用。殼聚糖通常用作細粉,廢水處理后很難從溶液中分離出殼聚糖。殼聚糖易溶于酸溶液,機械性能較弱。為了克服這些缺點,我們在殼聚糖聚合物上添加活性炭,用不同含量的殼聚糖和活性炭進行殼聚糖復合膜的制備。

  活性炭殼聚糖復合膜的制備

  將殼聚糖添加到100 mL 2%(v/v)的乙酸溶液中并攪拌3小時,以獲得殼聚糖溶液。將活性炭與殼聚糖溶液混合并攪拌2小時。將混合物倒在PET塑料容器上,并在40℃下干燥20小時。通過拉伸試驗,XRD,FTIR和SEM對得到的殼聚糖復合膜進行了表征。成品測試方法用活性炭(0.05 g)添加到裝有25 mL Cd2 +溶液的錐形燒瓶中。將混合物以150rpm的恒定速度搖動20分鐘。吸附后,用UV-Vis分光光度計檢查最終鎘濃度。在各種接觸時間(20、25、30、35、40和50分鐘),pH(2、3、4、5、6、7、8和9)下進行吸附研究,并使用0.1 M NaOH和0.1 M HCl)和Cd2 +初始濃度(15、25、35、45、55和65 ppm)。使用HNO3(0.001 M)進行再生實驗。

  進行SEM以研究材料的形態。圖1顯示了放大率為500x的殼聚糖膜(圖1a),活性炭(圖1b)和活性炭殼聚糖復合膜(圖1c)的SEM圖像。活性炭的平均粒徑為0.7μm(圖4b)。殼聚糖膜的表面與活性炭殼聚糖復合膜的表面相比是光滑的,這是由于復合膜中存在活性碳。活性炭在殼聚糖膜中的分布由圖證實。它還證實了殼聚糖薄膜覆蓋了活性炭。

  圖1:(a)殼聚糖膜,(b)活性炭和(c)殼聚糖復合膜的SEM分析。

  廢水處理吸附研究

  吸附研究是在各種接觸時間,pH和Cd2 +的初始濃度下進行的。根據吸附前后的水溶液中Cd2 +濃度的差計算吸附容量。其中C0和Cf分別是初始濃度和最終濃度。W是吸附劑的重量,V是Cd2 +溶液的體積。根據公式2計算去除率%。研究了接觸時間對殼聚糖復合膜吸附Cd2 +的影響20-50分鐘。Cd2 +的初始濃度為10 ppm。結果顯示在圖2a中。

  圖2a顯示,活性炭殼聚糖復合膜對Cd2 +的吸附容量在開始吸附時顯著增加,并在達到40分鐘后趨于恒定。吸附能力的提高是由于殼聚糖復合膜的大量空位活性位。通過增加接觸時間,當活性位飽和時,活性炭殼聚糖復合膜的活性位降低,吸附達到平衡。

  影響吸附容量的因素之一是pH。為了研究pH對活性炭殼聚糖復合膜對Cd2 +吸附能力的影響,在pH 2、3、4、5、6、7、8和9進行了實驗。實驗進行了40分鐘,初始濃度為Cd 2+為10ppm。用0.1 N的NaOH和0.1 N的HCl調節pH。結果如圖2b所示。

  圖2:接觸時間(a)和pH(b)對活性炭殼聚糖復合膜對Cd2 +的吸附容量(Q)的影響。

  根據圖2b,活性炭殼聚糖復合膜在低pH值下對Cd2 +的吸附能力較低,并且通過增加pH值而增加。在pH為5時具有最高的吸附容量。在酸性溶液中,殼聚糖的氨基(-NH2)質子化為NH3 +。質子將占據大部分吸附劑活性位,由于靜電排斥,吸附的Cd2 +量很少。通過增加pH,由于氫離子濃度的降低,氨基沒有質子化。H +和Cd2 +在與吸附劑活性位點結合時的競爭降低了。但是,鎘的沉淀可能會導致在pH高于8時吸附能力下降。取決于溶液的pH值,水溶液中的鎘會因形成各種化合物而水解。

  活性炭的再生利用

  活性炭再生過程是工業中的重要因素之一,可以多次使用吸附劑,能讓廢水處理變得更加經濟。通過將活性炭浸入0.001 N的HNO3中來完成再生過程。從溶液中分離出再生的活性炭,并洗滌至中性pH。然后將吸附劑干燥并重新用于吸附過程。在這項工作中,對殼聚糖和活性炭殼聚糖復合膜進行了再生。獲得的結果如圖3所示。在所有循環中,活性炭殼聚糖復合膜的吸附能力均高于殼聚糖膜。證實了殼聚糖膜中的活性炭含量提高了殼聚糖膜對Cd2 +的吸附性能。該改進對于工業廢水處理中的應用具有重要意義。

  圖3:殼聚糖膜和活性炭殼聚糖復合膜的再生效率。

  將活性炭用作殼聚糖復合膜制備的填料,能提高廢水處理效率。經過實驗表明發現在pH 5下,接觸時間為40分鐘的條件下,吸附量比較高。根據再生研究,活性炭殼聚糖復合膜表現出比殼聚糖膜更高的性能。這款吸附劑能很好的去除廢水中的Cd2+。

文章標簽:椰殼活性炭,果殼活性炭,煤質活性炭,木質活性炭,蜂窩活性炭,凈水活性炭.

本文鏈接:http://www.btgmea.tw/hangye/hy810.html

查看更多分類請點擊:公司資訊    行業新聞    媒體報導    百科知識    

中国体育彩票大乐透走势图