活性炭去除甲基橙，今天的研究通過(guò)活性炭用納米銀改性后去除甲基橙。紡織工業(yè)大部分使用合成復(fù)合有機(jī)染料作為著色材料。這類(lèi)染料如果未經(jīng)處理排放到水中可能會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害并發(fā)展毒性和神經(jīng)毒性。因此，染料必須從水和廢水中去除。甲基橙(MO)如果被吞食或吸入時(shí)被認(rèn)為是有毒的，避免皮膚接觸溶液或固體。甲基橙的結(jié)構(gòu)如圖1所示。不同的顏色去除方法通常包括物理，化學(xué)和生物方案。一些過(guò)程如電化學(xué)技術(shù)和離子對(duì)提取對(duì)于紡織廢物處理來(lái)說(shuō)是相對(duì)較新的，而使用活性炭去除甲基橙已經(jīng)在該行業(yè)中長(zhǎng)時(shí)間使用。

　　吸附過(guò)程是用于處理水中有機(jī)污染物的低成本技術(shù)，發(fā)現(xiàn)AgNP涂層的活性炭是吸附甲基橙的合適吸附劑，活性炭由于其有效性和多功能性，是吸附過(guò)程中最常見(jiàn)的吸附劑。活性炭通常由具有高碳含量的材料獲得，并且具有很大的吸附能力，主要由其多孔結(jié)構(gòu)決定。活性炭是高度發(fā)達(dá)的多孔結(jié)構(gòu)和高比表面積的碳質(zhì)材料。活性炭的性質(zhì)如其表面積，微孔結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性能可以定制，使其成為一系列分離應(yīng)用的通用材料。這些應(yīng)用包括從水和氣流中除去污染物，以及作為催化劑載體。當(dāng)然好用的活性炭是比較貴的，質(zhì)量越高，成本越高。廢活性炭的化學(xué)和熱再生都是昂貴的，大規(guī)模地不切實(shí)際，并且產(chǎn)生額外的流出物并導(dǎo)致吸附劑的相當(dāng)大的損失。

　　活性炭吸附劑的創(chuàng)新

　　最初，將煤料收集在一起，切成小圓形(直徑10mm)，在熱板上洗滌并干燥(50℃)。將足夠量的小塊活性炭浸入玻璃燒杯(250ml)中用PVP封蓋的制備的納米銀的膠體溶液中。將燒杯保存在爐架上，物質(zhì)在50℃下緩慢加熱至干燥以除去物質(zhì)中的水分。PVP提供聚合物支持物以將納米銀緊固在活性炭的表面上。將制備的吸附劑用于吸附研究。甲基橙在三重蒸餾水中以ppm溶液制備。進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，其中將已知濃度的甲基橙溶液的等分試樣引入含精確稱(chēng)量的吸附劑的柱中。在室溫下在水溶液中研究了通過(guò)納米銀涂覆的活性炭對(duì)甲基橙的吸附。為了確定通過(guò)納米銀涂覆的活性炭的甲基橙的平衡吸附能力，將100ml幾種濃度的被吸附物質(zhì)溶液置于柱中并加入吸附劑。

　　活性炭的X射線衍射圖案的納米銀涂覆活性炭，示于圖3C，也被用來(lái)確認(rèn)的納米銀的存在。活性炭示出了在2個(gè)峰θ=24.7°，29.5°，39.5°，43.3°，47.4°和48.6°。在活性炭上涂覆PVP負(fù)載的納米銀后，觀察到XRD圖案的顯著變化。在涂覆的活性炭樣本新峰出現(xiàn)于2θ=23.0°，26.6°，29.4°，36.0°，39.4°，43.2°，47.4°，48.4°，57.4°，60.6°和64.6°。活性炭的結(jié)晶度明顯低于納米銀涂層活性炭的結(jié)晶度。結(jié)果表明，由于銀納米顆粒的形成，PVP負(fù)載的納米銀涂層活性炭的結(jié)晶度增加。

　　接觸時(shí)間對(duì)活性炭去除甲基橙的影響如圖4b所示。甲基橙的百分比隨著接觸時(shí)間的增加而增加，并且在本研究中使用的2,4,6,8和10ppmMO的初始MO濃度16小時(shí)后達(dá)到平衡。平衡時(shí)間與初始染料濃度無(wú)關(guān)。在初始階段，甲基橙的去除速率較高，這是由于在活性炭表面存在超過(guò)所需數(shù)量的活性位點(diǎn)，并且在接觸時(shí)間的后期逐漸變慢，這是由于減少或減少的活動(dòng)地點(diǎn)。涂覆的活性炭pH對(duì)通過(guò)除去甲基橙的效果活性炭被示于圖4℃。當(dāng)pH從3增加到7時(shí)，去除率從40.0±0.7增加到72.5±0.8，之后除去量減少。由于單獨(dú)的pH變化引起的顏色去除可能是由于染料分子中的結(jié)構(gòu)變化受到影響。

　　活性炭解吸研究

　　解吸研究有助于闡明活性炭吸附的性質(zhì)，并使用活性炭從水溶液中回收有價(jià)值的甲基橙。嘗試使用0.05N HNO3從廢棄的活性炭對(duì)甲基橙的有效解吸。通過(guò)納米銀涂覆的活性炭除去甲基橙的吸附和解吸數(shù)據(jù)如圖7所示。觀察到，在10個(gè)吸附-解吸循環(huán)之后，納米銀涂覆的活性炭的除去百分比幾乎相同。這表明0.05N HNO3稀釋溶液的解吸不會(huì)改變吸附劑的結(jié)構(gòu)特征。這進(jìn)一步表明，納米銀涂層的活性炭是一種很好的可重復(fù)使用的吸附劑，用于從水溶液中除去甲基橙。

　　新合成的吸附劑，活性炭納米銀改性，成功應(yīng)用于水溶液的分離。所需最大吸附的接觸時(shí)間近16h。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)活性炭對(duì)去除甲基橙有利。動(dòng)力學(xué)研究數(shù)據(jù)表明，甲基橙對(duì)納米銀涂層活性炭的吸附動(dòng)力學(xué)遵循偽二階模型。發(fā)現(xiàn)再生的納米銀涂層的活性炭吸附劑的吸附效率至少10個(gè)循環(huán)內(nèi)不會(huì)影響效果。

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