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活性炭表面改性對水溶液中汞離子吸附行為的影響

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【中文關鍵詞】活性炭  椰殼活性炭  汞離子吸附  
【摘要】活性炭的表面化學性質對重金屬的吸附性能具有較大的影響,采用椰殼活性炭為原料,研究了不同的處理方法對活性炭表面性質的影響及活性炭的處理方法對水溶液中汞離子吸附性能的影響。
【部分正文預覽】

活性炭作為一種有效的吸附劑,已經被廣泛應用在污水處理等領域,因為它具有發達的孔結構[1]。活性炭吸附溶液中的金屬離子主要是通過離子交換、靜電作用力和活性炭表面基團的配位作用等,因此活性炭的比表面積、孔徑分布、孔體積、表面電荷和表面官能團等因素都會直接影響其對金屬離子的吸附[2]。通過特定的化學改性方法來調變活性炭的表面性質,增加活性炭表面的親水性,改進活性炭離子交換性質,提高其對特定物種的吸附力,從而使其具有更強的污水處理能力[3]。通過氣相或液相氧化處理,可以增加活性炭的表面含氧基團,這是目前對活性炭進行改性處理最為常用的一種方法[4]。一般認為氧化處理會顯著增加活性炭表面的含氧基團,可以增加金屬離子的吸附[5-6]。由于工業化的迅速發展,水中重金屬的含量不斷增加,嚴重污染了環境。其中汞的污染是較為嚴重的一種,汞中毒會引起腦損傷,肝腎衰竭和神經學上不可恢復的傷害,環境中的汞主要來自于煤炭燃燒的產物和氯堿工業的排出物等[7-8]。水源中汞的去除一般采用凝固法、化學沉淀法、離子交換法、可逆滲透法、吸附法等[9]。在這些方法中,采用活性炭作為吸附劑,去除水源中的汞是最有效和廉價的方法。本文對椰殼活性炭進行氫氣高溫處理后,進一步采用硝酸液相氧化處理以引入含氧基團,研究了活性炭的處理方式對水溶液中汞離子的吸附性能的影響。

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