基于CTAC改性活性炭的信封式膜包用于水溶液中六价铬去除

发布时间：2024-07-06 10:15

　　以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)改性粉末椰壳活性炭为载体制备了聚丙烯信封式膜包,用于水溶液中六价铬(Cr(Ⅵ))的吸附去除.对CTAC改性活性炭进行了扫描电镜和红外光谱表征,研究了膜包对水溶液中Cr(Ⅵ)的吸附去除性能.系统考察了改性活性炭的投加量、微孔滤膜的孔径、溶液pH值、吸附温度和吸附时间等因素对吸附效果的影响.实验结果表明,将50 mg改性活性炭包覆在孔径为3.0μm的膜内制成信封式膜包,在25℃条件下对pH值为2的Cr(Ⅵ)溶液吸附3 h,去除效率高于99.0%.室温下(25℃)对Cr(Ⅵ)的静态吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,动态吸附过程符合准二级动力学模型.该膜包成功用于3种实际水样中Cr(Ⅵ)的吸附去除.CTAC改性与信封式膜包的结合使用大大简化了操作步骤,降低了成本.该研究有望为污水处理提供潜在、高效的吸附材料和吸附方法.

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【部分图文】：

图1不同浓度六价铬的UV-vis光谱图和标准曲线

采集自来水、海水和湖水样品作为实际水样,去除悬浮物、色度后,采用“1.3.1”节方法分别测定3种实际水样中的六价铬含量.实际水样的吸附实验过程为,分别移取50mL去除悬浮物、色度后的自来水、海水和湖水样品于50mL离心管中,将预处理好的聚丙烯膜包浸入水样,将离心管置于恒温振荡....

图2粉末椰壳活性炭(a)和CTAC改性活性炭(b)在5000倍下的扫描电镜图

采用扫描电镜对粉末椰壳活性炭和CTAC改性活性炭的形貌进行表征,结果如图2所示.活性炭(图2a)表面含有丰富的多孔结构,而改性后活性炭(图2b)表面更为光滑、孔径变小.可能的原因是,活性炭改性过程中CTAC的加入,使其加载到活性炭的表面和孔结构中,从而在活性炭表面形成了带电的吸附....

图3粉末椰壳活性炭(a)和CTAC改性活性炭(b)的红外光谱图

采用红外光谱对活性炭和CTAC改性活性炭的官能团进行表征,结果如图3所示.3441cm-1处的峰很可能来自羟基—OH或—H、—NH2的伸缩振动,1623cm-1处的峰可能是因为C=Ο的伸缩振动.经CTAC改性后,新增2897cm-1处的峰很可能是由C—N振动产生的,....

图4吸附剂用量(A)、聚丙烯膜孔径(B)、溶液pH(C)及吸附时间(D)对去除效率的影响

表1准二级动力学吸附参数Table1Pseudo-second-orderkineticadsorptionparametersqe/(mg·g-1)k2/(g·mg-1·h-1)R21.11392.02160.9956通过对上述影响因素进行考察,得到最优....

本文编号：4002449