在自然水中，由于人類工業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致水中重金屬的濃度增加，金屬流動(dòng)性好可聚集在生物體內(nèi)導(dǎo)致危害。鋁是一種比較重要的金屬在水中一般為鋁離子，我們?cè)诤线m條件下從低成本前體生物質(zhì)合成了活性炭。研究了活性炭活化溫度，時(shí)間和浸漬比對(duì)其他材料對(duì)鋁離子的去除和吸收能力的特殊影響。

　　有些地區(qū)的環(huán)保規(guī)定，飲用水中不應(yīng)含有超過(guò)0.20mg·L-1的鋁離子。因此，有必要從水中除去鋁離子。為了消除鋁離子和其他重金屬，我們選擇用活性炭來(lái)去除，活性炭材料由于其獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì)，如化學(xué)惰性，高表面積和大量孔隙，已被廣泛用于廢水處理。在污染物去除效率高的能力方面，活性炭與廢水處理的其他吸附劑相比具有優(yōu)越性，因?yàn)樗�具有�?yōu)異的吸附特性�？梢詮牡统杀镜纳�物質(zhì)作為前體材料活性炭的來(lái)源：包括淀粉，粘土，木炭，植物，藻類等。然而，這些來(lái)源具有一些​​限制，例如低效率和高成本。因此，需要確定新的來(lái)源以用作去除污染物的活性炭。

　　將合適的活性炭原材料在105℃的溫度下干燥24小時(shí)，然后通過(guò)用蒸餾水洗滌除去表面粘附的顆粒。隨后，進(jìn)行破碎和篩選以在臥式管式爐中700℃下在99.995%純化氮?dú)庀逻_(dá)到碳化階段的過(guò)程，其中流速為150cm 3/min，歷時(shí)2小時(shí)。最后將碳化樣品用活化劑多次浸漬按比例進(jìn)行縮放和浸泡。

　　活性炭活化溫度與活化時(shí)間和浸漬比的影響

　　通過(guò)創(chuàng)建三維響應(yīng)面，三個(gè)主要變量對(duì)鋁離子去除百分比和吸附能力的影響顯示在圖1中。此外，圖中還展示了因子之間的三維表面圖和等高線圖�；罨瘻囟仁┘佑诨钚蕴咳コ�百分比和吸收能力更大的效果相比于活化時(shí)間中所示圖1a，檢測(cè)到鋁離子的去除隨著活化溫度的升高而增加。通過(guò)提高活化溫度可以增強(qiáng)活性炭，使其更適合去除吸附鋁離子。

　　圖1：活性炭的(a)活化溫度和浸漬比(b)活化溫度和活化時(shí)間(c)浸漬比和活化時(shí)間，去除率和吸附能力對(duì)表面響應(yīng)曲線的影響。

　　可以看出，圖1b表示溫度和浸漬比之間的重要相互作用。鋁離子去除的增加與活化劑浸漬率的增加有關(guān)。可以確定活化劑浸漬對(duì)活性炭孔結(jié)構(gòu)起到重要作用，隨著浸漬比的增加，去除率和吸收容量增加。根據(jù)圖1c，在特定條件下，活性炭的活化時(shí)間與活化劑浸漬比之間的相互作用對(duì)鋁離子去除率具有輕微顯著影響，暗示活化時(shí)間對(duì)孔形結(jié)構(gòu)沒(méi)有顯著影響。而活化溫度和活化劑浸漬比能改變活性炭結(jié)構(gòu)。

　　FESEM和EDX

　　FESEM和EDX如圖2所示。FESEM用于研究活性炭的表面形態(tài)�？讖椒植寂c孔隙大小具有相同的附屬關(guān)系，如圖2a，b所示。在顯微照片圖像中指出，圓柱狀管構(gòu)成所制備的活性炭的孔結(jié)構(gòu)。由黃麻和椰子纖維制成的活性炭反映了同樣的趨勢(shì)。此外，揭示了通過(guò)活化劑能在纖維表面上具有良好構(gòu)建和發(fā)展孔隙與高表面積。

　　圖2：(a)FESEM圖像和(b)活性炭的EDX圖譜。

　　活性炭對(duì)鋁離子吸附的影響

　　活性炭的劑量和接觸時(shí)間對(duì)吸附的影響顯示在圖3a中。與活性炭劑量相比，接觸時(shí)間影響了鋁離子的去除和吸收能力的優(yōu)化。圖3b顯示了活性炭劑量和pH對(duì)特定時(shí)間的去除(%)和吸收能力(mg·g-1)之間的相互作用。如果增加活性炭的量，可以增加活性位點(diǎn)濃度。因此，這有助于通過(guò)消除競(jìng)爭(zhēng)性H +來(lái)根據(jù)所需水平調(diào)節(jié)靜電荷的吸附溶液陽(yáng)離子。另一方面，設(shè)定特定的pH和接觸時(shí)間會(huì)增加活性炭劑量的去除，這與發(fā)現(xiàn)的吸收能力降低不同。

　　圖3：表面響應(yīng)圖吸附參數(shù)對(duì)去除和吸收能力的影響(a)活性炭劑量與接觸時(shí)間的相互作用;(b)活性炭與pH之間的相互作用;(c)相互作用pH值與接觸時(shí)間。

　　活性炭是可以以從廢水中去除和吸收鋁離子的好技術(shù)。發(fā)現(xiàn)活化溫度，時(shí)間和浸漬比分別為650℃，1h和1�；钚蕴康幕罨瘻囟葘�(duì)吸附過(guò)程的影響最大�；�于獲得的結(jié)果，這種材料可以作為合成活性炭的潛在前體并且作為許多環(huán)境應(yīng)用的良好吸附劑。

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