1农业废弃物吸附剂

    生活中的农业生产废弃物主要有秸秆、甘蔗渣、果皮、树皮等等,这些在生产加工过程中产生的废弃原料,来源广泛,可降解,可回收再利用,并且采购成本很低,这使得它们成为重要的有机材料吸附剂原料。不仅如此,有机材料的多孔隙物理结构[13],比表面积比其他材料相对大一点,能更好地吸附重金属离子。有机农业材料大多含有各种活性基团, 这些基团可以与废水中的重金属离子发生譬如鳌合反应、离子交换等化学反应,从而去除这些重金属离子。 可见 ,这些农业废弃物在污水吸附处理方面有很好的应用前景。87090

2传统活性炭吸附剂

    活性炭吸附剂[14]相对于其他类型的吸附剂而言,它的特点在于它是非极性的,所以它具有更大的比表面积,在其表面上密布了特别多的微孔。 中孔的表面积占比可以达到活性炭总表面积的95%以上。 借助于这种特别密集的孔隙结构,活性炭具备了良好的吸附能力,帮助其在吸附废水中的重金属离子方面得到了广泛应用。 研究人员对活性炭吸附金属汞离子进行了测试, 发现在汞离子浓度为0。2mmol/L 时, 吸附率达到了惊人的99%以上。 由此可见其对重金属离子的吸附能力。论文网

因为活性炭的可再生成本比较高,所以限制了它的应用。为了寻找更廉价好用、吸附性能更好,再生率高的原料,研究人员找来了果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,椰壳活性炭来做测试。 在惰性气体的保护下,将轮胎、木屑、燃料、PET、石油焦炭或者农业废料诸如咖啡渣、椰子纤维、胡桃核等,在500-900。C的温度下进行高温炭化, 1小时过后,在硝酸、盐酸、磷酸、硫酸和二氧化碳气体的共同作用下发生氧化反应生成活性位点, 吸附的容量得到了大大地提升。 使用这种方法制备的活性炭,既降低了原料的制备成本,又不会对环境产生二次污染。

活性炭已经在吸附领域得到了很大的利用,然后当活性炭的吸附达到饱和后,基本都被抛弃或者焚烧等等,对环境造成了污染。面对这种情况,我们可以使用物理方法解决。 通过高温蒸汽去除掉活性炭上已经吸附的杂质,这样它就可以恢复原有的活性,回收再利用,经济效益显著。 这项技术已经引起了人们的重视。伴随着活性炭本身的应用越来越广泛,它的再生传统再生(生物再生,湿式氧化再生,热再生)和新型再生(超声波再生,催化湿式再生,超临界流体再生, 电化学再生,溶剂再生,微波辐照再生)方法都日益成熟。

3 碳纳米管材料

   碳纳米管材料(CNTS)具有中空层网状结构[15],而且拥有较大的比表面积,周长与半径的比值较高,外层没有靠近的原子,饱和度非常低,当它与其他原子相结合时,性能愈加稳定平和。介于其在理化方面的突出性能,所以它被制成理性的吸附剂材料。碳纳米管和改性过的碳纳米管吸附重金属离子方面的报道有不少。研究人员研究了经硝酸氧化过的MW碳纳米管除去废水中的镍金属,结果表明,MW碳纳米管在经过硝酸氧化之后,出现了大量官能团,例如内脂,酚羟基和羧基之类。当镍离子和氢氧根离子在遇到这些官能团的时候,在其作用下,会更加紧密的结合在一起。所以说,MW碳纳米管具有良好的亲水性。此外,在如何利用硝酸氧化过的MW碳纳米管和未经处理过的MW碳纳米管对Cu2+、Zn2+、Cr2+进行吸附处理,以及氧化剂的量的不同对吸附效果的影响方面,研究人员也做了大量的研究。

4 氧化石墨烯材料

    氧化石墨烯(GO)[16]是一种性能多样的石墨烯材料。想要利用普通石墨经过化学方法制备得到的时候,首先要将其放进事先准备好的溶液中,使得它与氧化性极强的氧化剂发生氧化还原反应,在达到一定条件下,反应物石墨的片层上就会产生大量的官能团,例如羟基、羰基之类,氧化石墨也就制备成功了。制备得到的氧化石墨仅仅是碳材料之中的一个小种类,在它的表面附着了许许多多的基团。相较于其他种类的吸附剂,氧化石墨的制备条件要求不是很高,而且原料的价格低廉,而且它的性能表现也十分优异,所以在作为吸附剂材料方面,氧化石墨显示出了非常大的优势。研究人员发现,氧化石墨烯可以与铜离子发生折叠,然后两者聚合在一起,这就是为什么氧化石墨烯能够吸附重金属离子的原理。 在吸附了铜离子过后,GO的离散性会降低。 实验表明,与活性炭相比,氧化石墨烯的吸附性能是前者的10倍。

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