活性炭纤维电吸附重金属及磺胺甲恶唑性能研究

• 作者: 关久念 张亚南 曲蛟 贾秉鑫 赵文君 路莹
• 来源期刊: 电化学
• 学科: 化学
• 关键词: 活性炭纤维 电吸附 Zn(Ⅱ) Cr(Ⅵ) SMX 循环利用
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 669-681
• 页数: 13页
• 分类号: O646|X522
• 语种: 中文
• DOI: 10.13208/j.electrochem.180823

摘要

使用盐酸对吸附剂活性炭纤维(activated carbon fiber,ACF)进行改性,通过SEM、BET和FTIR对改性前后的ACF形貌及结构进行系统表征发现,改性后ACF较改性前表面杂质减少且沟壑更加明显,比表面积提高22％,微孔体积增加5％,含氧官能团(C-O和C=O)明显增多.以水中重金属离子(Zn(Ⅱ)及Cr(Ⅵ)) 和抗生素磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)为目标污染物,研究改性后ACF对目标污染物的吸附(静吸附和电吸附)性能,考察了浓度、pH、外加电压对吸附的影响.结果表明,ACF用量为5 g,电压为1.2 V,Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)及SMX浓度均为10mg·L-1,Zn(Ⅱ)溶液pH为5时,ACF吸附水中Zn(Ⅱ)的最大吸附量为9.25mg·g-1,是静吸附条件的2.15倍;Cr(Ⅵ)溶液pH为4时,ACF吸附Cr(Ⅵ)的最大吸附量为8.86 mg·g-1,是静吸附条件的1.96倍;SMX溶液pH为6时,ACF吸附SMX的最大吸附量为8.32 mg·g-1,是静吸附条件的1.84倍.ACF吸附Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)及SMX的动力学曲线均符合准二级动力学模型,吸附过程为化学吸附.Freundlich等温模型能更好地描述ACF对Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)及SMX的吸附特性,其吸附形式为多分子层吸附.ACF通过电极反接方式进行循环再生,脱附速率快且脱附效果明显,经4次循环再生后,ACF对Zn(Ⅱ)、Cr(VⅥ)及SMX的去除率均在90％以上.