活性炭吸附在幾種土壤中

　　活性炭吸附在幾種土壤中，在土壤污染的情況下，土壤改良劑可用于固定有機污染物，同時保持土壤功能，活性炭是一種有前景的土壤修復材料。在本期實驗中，菲烯(Phe)用于污染土壤的污染物，我們研究了三種活性炭研究了三種活性炭對三種不同基質、兩種農業(yè)表土和純砂的影響。我們對土壤性質的變化、菲律賓的吸附-解吸和菲律賓在所有治療中的礦化進行了評估。

　　石油碳氫化合物污染是土壤和沉積物中*常見的問題之一。菲律賓是一種廣泛存在的三環(huán)芳烴，存在時間長，難以從環(huán)境中去除?；钚蕴课绞强刂仆寥篮退到y中有機污染物流動性、可用性和目的地的關鍵過程。多環(huán)芳烴的吸附行為主要由土壤有機質含量調節(jié)，土壤有機質是一種通過含碳產品修復的參數。在過去的幾十年里，人們努力探索和生產新材料作為一種有效、低成本的土壤修復工具，并深入研究了活性炭在土壤中的應用?；钚蕴渴且环N富含碳的固體有機物熱分解產物。熱解有機物(木炭、生物炭、活性炭)的行為明顯不同于土壤中所含的無熱原有機物?；钚蕴康膹娢叫阅芸梢酝ㄟ^改變土壤性質來調節(jié)土壤中芳烴的降解過程，但也可以通過降低有機污染物的可用性來調節(jié)。

　　土壤、沙子和活性炭的來源來自兩個農田(土壤1、土壤2)。沙子用10%HCl洗滌40-100μm低鐵砂粒度，然后用去離子水沖洗10次，直到pH上升并穩(wěn)定到5.5。三種來自不同來源的活性炭用于實驗:(1)木質活性炭(AC(2)根系活性炭(AC和(3)農作物活性炭(AC3)。

　　土壤修復的方法

　　將活性炭(尺寸<1mm)以1%(w/w)的比率摻入測試的土壤和沙子中，這是一個模擬自然環(huán)境的修復過程，考慮到30 cm的土壤深度和約1.6t m-3的土壤密度。將混合物均化后，將每個樣品潤濕至60%的保水能力，并在室溫(20-25℃)下在聚乙烯袋中平衡15天。所有程序和實驗(基本表征，批次相互作用和土壤培養(yǎng))進行3-4次重復。

　　菲的吸附實驗

　　在玻璃離心管和7ml不同濃度的菲烯溶液中放入0.7g摻入活性炭的干燥土壤。通過在10mm CaCl 2和1.5的背景溶液中保持乙醇的比例<0.1%，將試管在頂置振蕩器中以100rpm搖動24小時，然后將它們以2700g離心15分鐘，取1ml上清液的等分試樣。在β計數器中通過液體閃爍計數進行處理和分析，并在相互作用的7,24和48小時取上清液的等分試樣。

　　菲的解吸實驗

　　對于該實驗，我們選擇在相互作用后從吸附實驗中獲取活性炭土壤菲的樣品。我們在吸附實驗中提取了保留在土壤中的菲，劑量為1μg菲g-1土壤有六個表示。

　　熱化合物在高重力下改性

　　高重力環(huán)境下活性炭的熱化合物改性。將100g以活性炭為填料層，9000r/min速度操作300分鐘，99%氮氣通過入口?；钚蕴勘硎净钚蕴?RPB-N。原始活性炭和活性炭-RPB-N用1mol·L-1HNO 3在70攝氏度，流速40L·min-1，轉速36.3Hz改性。處理后，用去離子水沖洗后，將兩個樣品在110℃的真空烘箱中干燥24小時，并分別表示為活性炭-RPB-HNO和活性炭-RPB-N-HNO。

　　在高重力物理改性過程中，氮分布不再是從頂部到底部的單一流動，而是通過各個方向的對流輸送到活性炭。與活性炭接觸后，氮產生新的微孔，挖掘現有的吸附通道。因此，它增加了它們的表面積和孔容量。簡化原理圖如圖1所示。

　　氮和硝酸改性在正常和高重力環(huán)境中的示意圖。

　　實驗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?；钚蕴坑昧繛?0g，氣體發(fā)生器產生吸附質甲苯氣體?；钚蕴课叫阅艿臄祿峭ㄟ^測量吸附前后甲苯的濃度來獲得的。實驗吸附裝置的流程圖如圖2所示。甲苯氣體與氮氣混合，然后吸附在恒溫吸附塔中。通過在線FID檢測器測量吸附前后的甲苯含量，并通過流量計控制甲苯流量。當脫氣和入口濃度在30分鐘內保持一致時，認為吸附平衡已經達到。通過廢氣出口排出吸附氣體。

　　實驗吸附流動圖。

　　幾種活性炭對甲苯的吸附性能比較

　　不同活性炭上甲苯的穿透曲線和吸附等溫曲線如圖3所示和4所示。不同活性炭的吸附率從高到低依次為：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，滲透時間越長，這與活性炭的復雜孔徑分布和表面官能團的數量有關。高溫氮氣中活性炭的微孔體積增加，增加了活性炭通道的內孔體積。在高重力氮氣環(huán)境中，不利于甲苯吸收的原始活性炭的內部結構被重新分配并分裂成新的空間結構，進一步增加了突破時間。HNO 在高重力環(huán)境下，3處理活性炭的突破時間大于改性HNO 改性活性炭浸泡。這是因為HNO 在分散的小液滴中，增加了與活性炭表面和內部接觸的可能性，進而增加了活性炭上含氧官能團的負荷，提高了其吸附效率。在重力作用下，復合改性活性炭具有較長的穿透時間和較大的吸附率，因為物理改性增加了比表面積，增加了孔體積分布，而化學改性增加了表面氧基團的數量。反過來，這些特性增強了吸附性。

　　活性炭的突破曲線。

　　等溫曲線吸附活性炭。

　　活性炭在常規(guī)和高重力環(huán)境高重力環(huán)境下進行了物理、化學和化合物改性。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。還發(fā)現，微孔結構在活性炭吸附甲苯的過程中起著主導作用。由于化合物的改性，活性炭的優(yōu)異吸附能力增加了有效吸附位點的數量?；钚蕴?RPB-N-HNO上甲苯表面覆蓋率為51.67%。因此，活性炭在高重力下的復合改性可以大大提高吸附性能。

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