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重金属对环境的污染是一个越来越重要的问题，因为自然开采和工业应用会产生很多种类的重金属，这类污染物是不可降解的物质。使用活性炭吸附剂从工业溶液中提取重金属是处理污染物比较可靠的方法。本文描述了以煤质材料为基础的改性活性炭作为汞提取吸附剂的用途的研究。在静态条件下相同离子浓度的溶液测试了改性活性炭的吸附容量，与未改性活性炭分别绘制了等温线进行比较。使用改性活性炭从废水和技术形成层中提取重金属有助于实现高度纯化，还不会产生其他化学试剂污染环境。
有些地区拥有巨大矿产和原料资源，采矿企业集中的地区通常被视为环境风险区。因此，矿业废水处理对周边环境很重要。采矿工业废物通常含有大部分有用成分，为了减少资源的浪费或造成环境污染，我们有必要使废物处理经济合理。有两种从矿业废水提取汞的方法：将汞还原成初级状态，进一步提取纯净形式，基于汞氧化的沉淀，进一步提取二价汞。
从技术形成中提取重金属并将工业废水净化可以使用吸附技术实现，这种吸附技术需要用到活性炭材料。为了获得具有这些条件的活性炭，该研究的目的是确定改性活性炭在从矿业废水提取汞的潜在用途。研究任务是：通过实验确定改性活性炭的吸附容量，比较所获得的活性炭和未改性活性炭的特性。
活性炭针对汞提取的改性方法
为了提高活性炭对汞离子的吸附活性，对吸附剂进行了改性。改性方法如下：将比例为1克的活性炭与2毫升与二氯乙烷混合并搅拌1小时。然后过滤二氯乙烷，用蒸馏器在带有回流冷凝器的蒸馏器中在70℃的温度下处理活性炭5小时。之后，将所得吸附剂用水洗涤至中性反应，并在30℃的干燥室中干燥。活性炭和所得改性活性炭的比较物理机械特性和孔隙率结构指数如表1所示。
表1：活性炭的物理机械性能和孔隙率结构指数的比较。
|
吸附剂 |
体积密度g/dm3 |
机械强度% |
总孔隙率cm3/g |
吸附率 |
|
|
碘% |
亚甲基蓝% |
||||
|
活性炭 |
420 |
68.0 |
0.59 |
55.0 |
12.1 |
|
改性活性炭 |
470 |
62.1 |
0.65 |
45.0 |
12.8 |
表1的分析表明，所获得的活性炭具有由微孔，中孔和大孔组成的多孔结构，其通过水吸附的总孔隙率和对碘和亚甲蓝的活性得到证实。
为了研究改性活性炭的吸附活性，使用标准的硝酸汞试验溶液浓。将盐样品溶解在50ml浓硝酸中，用蒸馏水使溶液达到1升体积，并在缓冲溶液的帮助下，得到溶液的pH为3.5-4.5。吸附在静态条件下进行。将改性活性炭加入100ml目标溶液中并摇动2小时。溶液汞浓度用原子发射光谱仪测试。
研究结果和分析
用发烟硫酸处理活性炭导致磺酸盐基团捕获吸附剂表面和孔内部。用二氯乙烷对活性炭的初级处理有利于磺化剂在孔深度中的渗透，从而增强氧化，并由此促进磺酸盐基团的形成。孔深度中磺酸盐基团的存在增加了吸附剂相对于汞离子的吸附能力。对于改性活性炭在静态条件下对汞离子吸附的研究结果，根据获得的实验数据，绘制了活性炭和改性活性炭的比较等温线(图1)。
图1：活性炭的汞吸附等温线和改性活性炭。
等温线表明，改性活性炭的汞吸附能力高于活性炭吸，这可以通过在改性活性炭表面形成磺酸盐基团和改性活性炭的选择性来解释。根据结果表明改性活性炭对汞离子的吸附是未改性活性炭的1.6倍。
研究证实，改性活性炭吸附剂能很好的用于从矿业废水提取汞离子。使用煤质活性炭从矿业废水提取有价值的组分可以在一定程度上解决汞离子对环境的污染问题。
文章标签：椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.推荐资讯
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