活性炭在水溶液中吸附萘，活性炭吸附萘和苯，氯苯在和雙金屬納米顆粒負載的活性炭上的潛力用于測試治理一些難清理的污染的沉積物。據(jù)報道，例如，氯化污染物強烈地吸附在活性炭顆粒上。 缺點是，如果單獨使用，活性炭不能脫氯污染物。 因此，應采取不同的策略來有效摧毀有機污染。 反應性碳(例如裝載有納米材料的活性炭)不僅能夠吸附目標有機污染物，而且還能脫氯。

　　鈀基催化吸附已經(jīng)成為一種有前途的水處理策略，因為所支持的Pd基雙金屬催化吸附劑和/或催化劑可激活二氫(H 2 )并催化許多污染物的還原轉(zhuǎn)化。 一般而言，鈀基催化劑和/或催化吸附劑對于所需的最終產(chǎn)品更具活性，穩(wěn)定性和選擇性，和/或比其他金屬如Ir，Rh，Zn和Ru的毒性更低。 然而，為了進一步提高其有效性，需要促進劑金屬來減少污染物，其通常不解離H 2，而是通過使用“溢出”來促進還。 因此，為了提高金屬的分散度，促進處理和相分離，Pd和促進劑金屬常常被加載到載體材料上，如活性炭，氧化鋁，二氧化硅，沸石等。 重要的是要指出，支持可以通過直接參與過程或通過修改金屬顆粒的電子性質(zhì)直接影響反應性。

　　疏水性污染物如苯，萘和氯苯是地下水和土壤中最常見的污染物之一。 因此，應制定相應的策略，去除土壤，沉積物和水中的污染物。

　　實驗化學材料

　　對于這項研究，萘是固體形式，純度為99.6%。 苯和氯苯是以純相液體形式獲得的。 使用粒狀活性炭，煙煤基碳。

　　用高效液相色譜法通過EPA方法測定萘濃度。 使用的載液為70:30乙腈和水溶液，以1mL/分鐘和35℃通過試管柱。 熒光和紫外吸光度檢測器都是串聯(lián)使用的，前者用于檢測低濃度的亞ppb范圍至50μg/L，而后者則用于檢測大于50ppb的濃度。 同樣，這些檢測器與化合物濃度呈正相關(guān)，峰的保留時間用于化合物的正確鑒定。

　　蒸餾水批次測試

　　最初，在批量測試中研究疏水性較小的化合物的吸附，以建立吸附劑的相對有效性和與污染物疏水性相關(guān)的趨勢。

　　對于這些批次測試，將吸附劑測量到65mL離心管中。 離心管充滿含有10mM氯化鈉，二氯化鈣和疊氮化鈉的電解/殺生物劑溶液。 然后用聚四氟乙烯帽蓋住，沒有留下任何頂部空間。 從每個小瓶中取出250μL，以防止在加料過程中任何污染物溢出瓶子。 然后，由于離心管的精確體積和添加的吸附劑的質(zhì)量的可變性，以重量分析方式確定加入​​的確切預定體積的溶液。 最后，用密封注射器通過蓋將含有甲苯中的苯，氯苯和萘的污染物標準添加到離心管中，以給出每種污染物的適當初始濃度。 加料量一直小于批量的0.5%，以使溶劑對樣品中基體的影響最小化。 與包含預先稱重的吸附劑塊的樣品一起，沒有任何吸附劑的樣品作為樣品空白段運行。 樣品和樣品空白允許在翻滾箱中平衡7天。 在7天結(jié)束時，將試管以3500rpm離心15分鐘。 然后將樣品和樣品空白的上清液用密封注射器通過蓋提取，并直接轉(zhuǎn)移到適當?shù)臉悠菲恐杏糜诜治觥?/p>

　　圖1：在活性炭和雙金屬納米顆粒負載的活性炭上對目標污染物的吸附位置的示意圖。

　　表1：苯，氯苯和萘在活性炭和雙金屬納米顆粒負載的活性炭的吸附參數(shù)。

　　活性炭的表面由許多雜原子組成，如氫，氧，氮，硫和磷，這些雜原子鍵合到活性炭層的邊緣，以控制活性炭的表面反應[。 因此，活性炭的表面化學對有機化合物的小分子的吸收具有顯著的影響。 在液相吸附中，被吸附的有機分子可能沒有被定向填充。 而且，吸附可能受多種因素影響，包括pH，被吸附物在溶劑中的溶解度和溫度。

　　活性炭吸附控制機制

　　在芳香族化合物萘吸附到活性炭上時，有兩種主要的相互作用：靜電和分散。 因此，與吸附性芳香環(huán)連接的官能團可以使其活化或失活，使其電荷離域。 從水中吸附到活性炭吸附劑上涉及三個主要步驟：

　　(1)將吸附物從本體吸附到活性炭的外表面。

　　(2)將吸附的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到活性炭通過孔擴散和/或表面擴散。

　　(3)活性炭表面上的吸附。 普遍認為，表面吸附被認為是一個快速的過程，因此其余兩個步驟負責確定總吸附速率。

　　此外，吸收率通常受活性炭吸附劑和溶液特性的限制。 此外，活性炭的粒徑，被吸附物的濃度，被吸附物在本體相和活性炭的孔隙中的擴散系數(shù)，活性炭的親和性以及混合度也是重要的因素。 當混合不良，被吸附物濃度低以及對活性炭的高親和力以及小顆粒存在時，吸收速率受外部運輸控制，而高濃度的被吸附物質(zhì)，良好的混合和大顆粒存在，吸收速率受到顆粒內(nèi)擴散步驟的限制。

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