活性炭從水溶液中吸附鈰，近年來對(duì)這些元素及其化合物的需求增加的稀土元素的分離和升級(jí)是重要的。該元素的最重要用途包括核反應(yīng)堆的控制器，放射性藥物的生產(chǎn)，石化催化劑的建設(shè)，彩色玻璃，鋁和鋼鐵工業(yè)，激光工業(yè)，吸收紅外波長(zhǎng)的玻璃，精煉原油，超導(dǎo)體和超級(jí)磁體的生產(chǎn)，芯片和電腦硬盤，彩色燈泡等。由于它們非常相似的物理和化學(xué)性質(zhì)，鑭系元素的提取和分離被認(rèn)為是挑戰(zhàn)。因此，有必要提供一種使選擇分離簡(jiǎn)便的方法。溶劑萃取和離子交換是鑭系元素提取和回收的最重要的方法。不過最近的活性炭吸附解吸能很好的分離元素。

　　這次講解使用由磷酸活化的活性炭從含有氧化鈰的合成溶液中的吸附。SEM和FTIR技術(shù)用于檢測(cè)活性炭的結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征。用最高吸附條件獲得的最佳條件包括接觸時(shí)間= 500分鐘，pH = 4，溫度= 35℃，鈰濃度= 300ppm，吸附劑用量= 0.02克。鈰的最高吸附量由4.13mg / g決定。研究了鈰的吸附動(dòng)力學(xué)和平衡行為。表明吸附過程遵循偽一階動(dòng)力學(xué)模型和朗繆爾等溫線模型。該研究結(jié)果表明，由磷酸活化的活性炭是從水溶液中吸附鈰的相對(duì)有效的吸附劑。

　　作為吸附劑的活性炭具有高吸附能力和低價(jià)格，在液相或氣相吸附過程中有許多用途。使用兩種物理和化學(xué)活化方法可以生產(chǎn)活性炭。活化的目的是在活性炭的原料中產(chǎn)生高自由的碳和多孔結(jié)構(gòu)。在這項(xiàng)研究中，原料被用作化學(xué)活化法，被認(rèn)為是生產(chǎn)活性炭的單階段方法。因此，將原料與活化劑的濃縮溶液混合，然后將干燥的混合物在烘箱中在惰性氣氛中加熱。

　　活性炭吸附實(shí)驗(yàn)在分批系統(tǒng)中進(jìn)行，用于測(cè)定pH，平衡時(shí)間，最適溫度，活性炭劑量，稀土元素的吸附能力，動(dòng)力學(xué)和等溫線模型的測(cè)定。在反應(yīng)時(shí)間的研究中，容器的內(nèi)容物在200rpm的混合速度下，在溫度控制的振蕩器上包含一定量的活性炭和30ml濃度。感應(yīng)耦合等離子體(ICP)裝置用于測(cè)量溶液中的剩余元素，并確定了鈰在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中的吸附。反應(yīng)后，通過計(jì)算初始濃度和最終濃度之間的差異來確定吸附量。

　　活性炭混合溶液pH值的影響

　　活性炭混合溶液pH是生物吸附過程控制的重要因素，影響水解反應(yīng)過程中溶液中金屬的特性，絡(luò)合和還原金屬回收。pH值能夠影響分析狀態(tài)和結(jié)合位置。此外，該因子能夠通過有機(jī)和無(wú)機(jī)配體的水解和絡(luò)合形式影響所需的金屬溶液。在本研究中，水溶液的pH值在1和7之間。如圖2所示，活性炭吸附鈰的最高吸附量由pH = 4確定。

　　活性炭用量的影響

　　吸附劑的濃度對(duì)吸附劑用量有很大的影響，因?yàn)樵黾由�物吸附劑的濃度通常�?huì)降低吸附劑用量，這可能是由于幾個(gè)因素的復(fù)雜性能造成的。在高濃度的活性炭中，沒有足夠的活性炭完全覆蓋溶液，吸附能力通常導(dǎo)致活性炭的低負(fù)載。由于高濃度的生物吸附劑引起的結(jié)合位置之間的干擾將降低負(fù)載能力。圖3顯示活性炭用量對(duì)鈰吸附的影響。

　　金屬初始濃度的影響

　　研究了鈰的生物吸附作為金屬濃度在50至300mg / L范圍內(nèi)的函數(shù)。隨著金屬離子的初始濃度的增加，吸附到活性炭上的鈰的量增加。對(duì)于鈰的元素，當(dāng)離子濃度增加時(shí)，金屬離子的平衡負(fù)荷顯著增加，而在較高濃度下常常會(huì)飽和(圖4)。

　　該研究結(jié)果表明，由磷酸活化的活性炭是從水溶液中吸附鈰的相對(duì)有效的吸附劑。吸附過程遵循偽一階動(dòng)力學(xué)模型和朗繆爾等溫線模型。活性炭對(duì)鈰的最高吸附量由4.13mg / g和pH = 4決定。活性炭量隨溫度升高超過35℃而增加。此外，活性炭劑量與增加初始濃度和接觸時(shí)間有直接的關(guān)系。

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