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【研究】用原料和铁改性颗粒活性炭从水溶液中除去铝的实验数据

发布日期:2018-11-19 10:09 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

该数据集涉及用FeCl 3 改性颗粒活性炭(GAC) 在碱性条件下(pH12)从水溶液中除去铝(Al)。 研究了Al离子浓度(2.15和10.3 mg / L),pH溶液(2-10),吸附剂用量(0.1-5 g / L)和接触时间(

规格表

学科领域 环境工程
更具体的学科领域 吸附
数据类型 表,图像和图
如何获取数据
  • - GAC被硝酸和浓硫酸氧化。然后用FeCl 3对其进行修饰根据设计程序在基本条件下6H 2 O.
  • - 根据设计的分析测试程序进行实验,并进行研究以进行吸附过程的分析。所有吸附测试均以分批模式进行。
  • - 傅里叶变换红外(FTIR)光谱(Shimadzu 4300),扫描电子显微镜(SEM,Hitachi,SU 70)和Brunauer,Emmett和Teller(BET)测试用于确定吸附剂的特性。
  • - 通过DR5000分光光度计(方法8012)测量铝浓度,该分光光度计改编自用于检查水和废水的标准方法。
数据格式 原始和分析
实验因素 研究变量,包括pH,接触时间,铝浓度,吸附剂用量和原料和改性GAC的表征,研究了吸附去除铝。
实验功能
  • - 给出了从FTIR,BET和SEM获得的原始和改性GAC的表征数据。
  • - 通过改性优化Al在原料和改性GAC吸附剂上的吸附。
数据源位置 Saveh医科大学。
数据可访问性 本文中提供的数据不会在其他任何地方发布。

 

数据的价值

  • •该数据有利于确定等温线和动力学,用于预测和模拟铁修饰GAC对Al的吸附能力和去除机理。
  • •这些数据显示了改性GAC与原料GAC对铝去除的效果。
  • •数据集可用于从水溶液中去除Al。

 

去:

1.数据

本文中提供的数据包括原始和修饰GAC的表征(在本文中,在提名为BGAC的基本条件下修改GAC),使用FTIR,SEM,BET和铁含量等分析方法,以及包括研究不同变量的实验数据(pH值) ,接触时间,Al浓度和吸附剂用量),等温线和动力学。从水溶液中去除污染物的最佳技术之一是吸附,其效率非常高[1][2]表1显示了铁含量,BET表面积和关于原始和改性GAC的其他相关数据。图1图2图3显示了原始和改性GAC的SEM和FTIR数据,图4显示了实验步骤。表2表3中给出的动力学和等温线方程以及吸附在原始和改性GAC上的Al的动力学数据列于表4中图5图6图7图8显示了通过不同参数去除具有原始和改性GAC的Al。图9图10显示了用原始和改性GAC(BGAC)除去Al的吸附等温线。

 
图。1
图。1

原始GAC(A)和改性GAC(B)的SEM图像。

 
图2
图2

原始GAC的FTIR光谱。

 
图3
图3

改性GAC的FTIR光谱。

 
图4
图4

GAC修改的实验程序。GAC改性包括1:通过65%硝酸和浓硫酸氧化,2:通过FeCl 3涂覆氧化的GAC 6H 2 O溶液含有2.5%的Fe 3+(pH调节至12,涂层在80℃下进行24小时),3:在300℃下在N 2气氛下煅烧3小时,4:改性的生产GAC(BGAC)。5:批量方法。

 
图5
图5

在不同pH下,原料和改性GAC(BGAC)的铝去除效率和吸附容量。吸附剂用量:2g / L,Al浓度:10.3mg / L,接触时间:24h,混合速度:250rpm。

 
图6
图6

不同接触时间下原料和改性GAC(BGAC)对Al的去除效果。吸附剂用量:2g / L,Al浓度:10.3mg / L,接触时间:24h,混合速度:250rpm。

 
图7
图7

通过不同剂量的原料GAC(0.1,0.5,2和5g / L)去除Al的效率。

 
图8
图8

通过不同剂量的改性GAC(0.1,0.5,2和5g / L)去除Al的效率。

 
图9
图9

Freundlich等温原始和改性GAC(BGAC)。对于A部分和B部分,Al浓度为2.15mg / L,吸附剂剂量为0.1,0.5,2和5g / L. 对于D部分和E,Al浓度为10.3mg / L,吸附剂剂量为0.1,0.5,2和5g / L.

 
图10
图10

Langmuir等温原料和改性GAC(BGAC)。对于A部分和B部分,Al浓度为2.15mg / L,吸附剂剂量为0.1,0.5,2和5g / L. 对于D部分和E,Al浓度为10.3mg / L,吸附剂剂量为0.1,0.5,2和5g / L.

表格1

用BET试验规定原料和改性GAC的表面积和孔容。

吸附剂 总体积(cm 3 / g) BET比表面积(m 2/ g) 总孔容(cm 3 / g) 平均孔径(nm) 铁含量(mg / g)
原始GAC 217/09 89分之944 0/4621 9564分之1 2.5
改进的GAC(BGAC) 43分之136 81分之593 0/3114 2/0979 81.2
一个铁含量 = 铁的质量GAC 质量铁质量× 100

表2

在这项工作中使用的动力学方程和线性形式。

动力学 方程 线性形式
伪一阶 qŤtk1qËqŤ 日志ķ1qËqŤgqËk12.303Ť
伪二阶 qŤtk2qËqŤ2 ŤqŤ11ķ2q˲ + 1qËt
Elovich qŤtαexpβqŤ2 qË1βLN α β + 1β LN 

表3

在这项工作中使用的等温线方程和线性形式。

等温线的类型 方程 线性形式
符合Freundlich e =  f  ×(e1 / n 日志qË=日志ķF1ñ记录CË
朗缪尔 qËQ.× KCËK.CË CËqË=1ķQ1QCË

表4

吸附在原始和改性GAC(BGAC)上的Al的动力学数据。Al浓度为19.5mg / L,吸附剂剂量为2g / L.

一种动力学 参数 GAC BGAC
伪一阶 e 9.8 10.66
1 0.009 0.01
2 0.83 0.8
伪二阶 e 10.07 10.42
2 0.0008 0.0012
2 0.943 0.955
Elovich α 0.566 0.53
β 0.262 0.39
2 0.916 0.932
去:

2.实验设计,材料和方法

在该工作中,从水中除去Al是通过原料GAC(由Merck公司提供)和在碱性pH条件(BGAC)下通过FeCl 3改性的GAC进行的一些废水如来自水处理厂的废过滤器反冲洗水被排放到地表水或地下水而没有任何处理,它是濒临灭绝的土壤,水体和环境[3][4][5][6][7][8]因此,所有水处理厂都必须在进入环境之前处理废水。

2.1。物料

分析级氯化铁(FeCl 3 ·6H 2 O),GAC,硫酸,硝酸和氢氧化钠购自Merck Company。此外,ALK(SO4)2·12H 2 O的用于铝原液。

2.2。实验方案

 

2.2.1。改性GAC的制备

将40g氧化的GAC与200mL含有的FeCl 3 ·6H 2 O溶液混合。

通过添加1N NaOH溶液将2.5%的Fe 3+和pH调节至12。Fe的浸渍在80℃下在摇床上以150rpm旋转进行24小时[9]将浸渍的GAC在300℃下在N 2气氛下煅烧3小时。然后用蒸馏水洗涤数次,并在110℃下干燥24小时[10]

 

2.2.2。吸附实验

通过分批方法在200mL Erlenmeyer烧瓶中进行吸附实验,并在摇床 - 培养箱仪器中以250rpm搅拌。实验包括确定最佳pH,平衡时间,吸附剂剂量,Al浓度,动力学研究和吸附等温线。

为了获得最佳pH值,将50 mL Al溶液(o = 10.3 mg / L)引入200 mL Erlenmeyer烧瓶中。然后使0.1g吸附剂与50mL Al溶液接触(吸附剂的剂量为2g / L)。通过使用1M HCl或1M NaOH将pH调节至2,3,4,6,7,8,9和10(通过pH计型号CG 824测量pH)。将样品在室温(20±1℃)下置于机械振荡器中24小时,之后,通过Whatman纸(0.45μm)过滤Al溶液和吸附剂的组合,并测定残留Al的浓度。由DR-5000。

在时间t(qt),Al的去除百分比和吸附剂的吸附容量计算为Eqs。(1)和(2)

百分比切除 = C.ËC0] × 100
(1)

其中0e(mg / L)分别是初始和平衡溶质浓度。

qËmg gC.0C.Ë中号] × V
(2)

其中0e(mg / L)分别是溶液中时间t的Al的初始和最终浓度M(g)是所用吸附剂的量,V(L)是Al溶液的体积。

为了获得吸附平衡等温线的数据集,在最佳pH值(8)和接触时间下使用两个初始浓度的Al(2.15和10.3 mg / L)和几个剂量的吸附剂(0.1,0.5,2和5 g / L)。 6小时)。


(责任编辑:活性炭网)
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