水中的重金屬污染一直是危害水資源的潛在問題，涉及的重金屬之一是鎘，如何使用低成本的方法來解決鎘造成的污染問題。我們使用一種農(nóng)業(yè)固體廢物副產(chǎn)品，并且是一種可以大量可獲得的易種植物可用來制造活性炭。制成的活性炭用于從水溶液中螯合鎘的去除。

　　重金屬污染來自電子，金屬冶煉和汽車行業(yè)。鎘(Cd)是一種因其高毒性而被鑒定的金屬。在配件，水冷卻器，熱水器和水龍頭中鍍鋅管或含Cd焊料的鋅中存在Cd作為雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致飲用水污染。使用活性炭吸附是解決這一問題的方法之一。然而，生產(chǎn)活性炭的高成本是一個(gè)限制因素。通�；钚蕴康男再|(zhì)仍然不足以確保從廢水中有效地吸收重金屬。因此，需要采用活性炭的化學(xué)活化來進(jìn)一步提高水處理的效果。磷酸，硫酸，氯化鋅，氫氧化鈉和氫氧化鉀是通常用于化學(xué)活化的脫水劑。也有使用納米技術(shù)開發(fā)納米顆�；蚱渌�產(chǎn)品作為去除鎘的有效吸附劑。

　　活性炭是去除污染物的特殊吸附劑，尤其是重金屬和廢水中的染料。已經(jīng)進(jìn)行了各種研究，旨在降低活性炭生產(chǎn)的成本而不犧牲材料從廢水中去除重金屬的效率。低成本吸附劑是一種非常受歡迎的材料，在重金屬和染料等污染物的吸附方面?zhèn)涫荜P(guān)注。因此制造的低成本活性炭，已經(jīng)通過化學(xué)方法處理以獲得較高可能的吸附能力。

　　活性炭樣品的制造過程

　　使用熱解器進(jìn)行碳化以產(chǎn)生大量的木炭。通過化學(xué)過程活化碳化的植物生物質(zhì)顆粒，其中碳化的樣品用NaOH浸漬，NaOH：碳化樣品比例為3：1,2：1和1：1。在垂直不銹鋼反應(yīng)器中，在連續(xù)磁力攪拌下，將約10g碳化樣品與30g NaOH在100mL蒸餾水中均化，并在105℃的烘箱中干燥24小時(shí)。加熱24小時(shí)后，將樣品置于馬弗爐中進(jìn)行活化處理。在該過程中，將樣品在800cm3的氮?dú)饬飨乱?50cm3/min加熱90分鐘制成所需要的活性炭。

　　圖1顯示了原料和活性炭之間的活性炭的150x(a)和550x(b)放大的SEM照片。從圖1中可以看出，原料樣品在活性炭樣品之間有一些微小的孔。從原料獲得的活性炭的SEM圖像(圖1(c，d))表明活性炭具有比原料樣品更大量的微小孔和大孔，這可以通過層間距中孔的出現(xiàn)來解釋。通過加熱激活過程中的活性炭。

　　批量吸附研究

　　將約0.5g制備的活性炭與100ml鎘水溶液在錐形瓶內(nèi)混合，使用溫度控制的水浴振蕩器連續(xù)搖動(dòng)預(yù)定的時(shí)間。用濾紙過濾混合物，以將處理過的鎘溶液與吸附劑分離。通過電感耦合等離子體發(fā)射光譜法ICP-OES測定金屬離子濃度。所有實(shí)驗(yàn)一式三份進(jìn)行以減少錯(cuò)誤。

　　接觸時(shí)間對(duì)鎘吸附的影響

　　研究了接觸時(shí)間，初始濃度，pH值和溫度對(duì)活性炭去除鎘的影響。圖2顯示了在800℃的活化溫度下去除鎘的NaOH：活性炭比例為1：1與2：1和3：1，在10分鐘和160分鐘之間的不同接觸時(shí)間與初始Cd 2+濃度為30毫克/升。在溶液的pH7.0下使用約0.5g/L的吸附劑劑量。在處理40分鐘內(nèi)建立吸附平衡。在接觸時(shí)間160分鐘時(shí)，對(duì)于NaOH：活性炭比例分別為1：1,2：1和3：1，活性炭的吸附量分別為99.86%，99.82%和99.97%。用于化學(xué)活化的NaOH：活性炭的比例越高，鎘去除的吸附效率越高，這是通過BET表面積分析中由較高NaOH：活性炭比獲得的較大表面積反映的。在系統(tǒng)達(dá)到平衡的較大點(diǎn)之外，沒有記錄從溶液中去除溶質(zhì)量的顯著增加。

　　活性炭的吸附等溫線

　　圖3顯示了樣品NaOH的Cd(II)離子吸附的Langmuir等溫線的1/q e對(duì)1/C e圖中：活性炭比例為3：1(a)，2：1(b)和1：1(C)。NaOH：活性炭比為1：1的相關(guān)系數(shù)值分別在30℃，40℃和50℃下為0.9671,0.9542和0.9655。NaOH：活性炭比例為2：1和3：1顯示相同的高相關(guān)系數(shù)值，記錄的較低值為0.9542。高R2值表明吸附過程遵循Langmuir等溫線，這表明單層類型的吸附。

　　在本研究中使用NaOH：活性炭比例1：1,2：1和3：1使用化學(xué)活化制備具有不同特征的三種活性炭。每批活性炭在分批吸附研究中表現(xiàn)出不同的吸附百分考慮到接觸時(shí)間對(duì)Cd 2+去除的影響，觀察到較高吸附百分比為3：1。在初始Cd 2+下，在40分鐘內(nèi)達(dá)到吸附平衡濃度為30毫克/升。濃度，pH和溫度也使NaOH：活性炭比例為3：1的吸附率較高。初始濃度越高，吸附性能越低。等溫研究表明，吸附過程符合Langmuir等溫線，這表明發(fā)生了單層吸附。基于目前的結(jié)果可以得出結(jié)論，從NaOH：活性炭比例為3：1的生物質(zhì)制成的活性炭很適用于從污染水中去除鎘的吸附劑。

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