活性炭去除鹽水中的鈉離子，我們用農(nóng)業(yè)殘余物為原料來開發(fā)一種新型的活性炭，它有64%的亞麻纖維素。我們研究了這種活性炭吸附劑的結(jié)構(gòu)和性能，研究了它在水中鈉離子的吸附特性。

　　每年可再生的農(nóng)業(yè)殘余物代表了可利用的纖維素生物質(zhì)，廉價是他們最大的優(yōu)勢，也是制造活性炭的好材料，特別是在化學改性之后生產(chǎn)用于環(huán)境友好的工業(yè)用途的新型活性炭材料。氨基，羧基和羥基官能團和其他材料與活性炭混合制成的高效吸附劑是今天主要測試的。海水的主要成分是NaCl。含有的氯比鎂高16倍，比硫高22倍，比溴和鉀高48倍。同樣，鈉比鎂高9倍，硫高12倍，鉀17倍和高180倍。盡管NaCl主要以更高的比例存在，但海水不僅僅由氯化鈉組成。如果我們想從水中只去除氯化鈉，它也是是不適合飲用的。

　　海水淡化的過程是基于熱量的蒸餾，因為這是反滲透(RO現(xiàn)在更常見，因為單位體積的成本長期較低)。有不同的方法去除鈉離子，如反滲透，從海水改變到淡水。因此，使用反滲透過濾器。有了這種反滲透過濾器，所有的礦物元素，以及海水中的雜質(zhì)都被去除，使其接近純凈的淡水。活性炭吸附，即從水中分離氯化鈉，是從海水中去除NaCl的簡單過程。與海水淡化不同，吸附過程中的能量需求量非常小，甚至在重力作用下也能正常工作。納米科學技術(shù)的出現(xiàn)表明，非納米科學技術(shù)包括具有孔隙和表面結(jié)構(gòu)的活性炭新型碳材料的這種納米結(jié)構(gòu)將導致對非物質(zhì)吸附過程的探索。最近，碳納米結(jié)構(gòu)的天然孔隙，特別是活性炭，不再是嵌入聚合物膜中的孔隙，而是從水中吸收鈉的效果。

　　這項研究的目的是評估鈉離子在農(nóng)業(yè)廢棄物制備的活性炭薄膜上的吸附行為，以及吸附極限和喜好的功能。為了實現(xiàn)這些目標，分析了接觸時間，pH值和溫度等試驗氣候?qū)︹c離子吸附過程的影響。還考慮了非晶碳薄膜的吸附熱力學和能量形式。操作簡單，精度更高，所建議的活性炭的使用量要精確。

　　吸附實驗

　　將10mL的鈉離子溶液加入到1mg具有一定pH的活性炭薄膜中以研究吸附調(diào)查。將溶液瓶置于水中浸泡，在一定的溫度下浸泡2小時。用超聲波維持溫度。用一個0.4μm的微濾膜過濾器過濾水樣，用原子吸收光譜法(AAS)測定鈉離子的滲透濃度。

　　pH值的影響

　　為了測量pH對Na +吸收的影響，使用在35℃下使用HCL和NaOH溶液的緩沖液緩沖制備的溶液pH值在2.1和12.0之間。理想的pH值與Na +相當，而且在所有的吸附實驗中都被利用。

　　圖1：來自農(nóng)業(yè)殘余物活性炭薄膜的SEM。

　　SEM分析：用SEM研究由稻草合成的無定形碳薄膜的形態(tài)圖像，如圖1所示。外層表面在化學活性炭表面具有孔隙結(jié)構(gòu)，在硅酸鈷和酸性試劑中表現(xiàn)出最好的多孔結(jié)構(gòu)，除了偶爾出現(xiàn)裂紋之外，物理活化的碳表面沒有多孔結(jié)構(gòu)。我們發(fā)現(xiàn)在活性炭表面發(fā)現(xiàn)的酸性基團可以產(chǎn)生許多吸附位點，從而增加了對Na +的 活性炭吸附能力離子。另外，形態(tài)圖像表明活性炭彼此粘附，因此活性炭之間的空隙顯著減少。基于我們最1的SEM分析，活性炭的較小尺寸的“小球”中活性炭表面上的羧基之間存在粒子間排斥力，導致活性炭羧基官能化的較小活性炭聚集體。這一結(jié)果表明，可以使用功能化的活性炭作為吸附劑處理污水和污水。

　　圖2：透明非晶活性炭薄膜的高分辨率TEM。

　　TEM分析：透射電鏡用于研究活性炭的形貌和碳材料表面的結(jié)構(gòu)，圖片如圖2所示。活性炭的氧化和胺化TEM照片代表活性炭的表面不光滑，清潔，并有不可否認的變化，首先是一目了然的結(jié)構(gòu)。活性炭的普遍寬度被評估在40-100nm的范圍內(nèi)。由于輔助缺陷，活性炭材料基本上由片材構(gòu)成，這些輔助缺陷依賴于賦予動態(tài)目的地吸附。同樣地，活性炭表面的功利聚集附近從根本上影響其吸附性質(zhì)。

　　研究了活性炭對鈉離子的吸附行為，并通過測試事實表明，活性炭對鈉離子的吸附關(guān)系具有較高的利益價值。我們發(fā)現(xiàn)氧化過程增加了活性炭的吸附和離子交換性能。除此之外，活性炭的吸附容量的變化隨著溫度而增加。活性炭對鈉離子的總吸附量為45%。假二級動力學模型給出了所觀察到的活性炭吸附的動力學事實和參數(shù)，表明鈉離子吸附的速率限制步驟是化學吸附而不是物理過程如擴散。鈉離子的吸附試驗事實在活性炭移動后Freundlich吸附等溫線需要支付其復雜和無意識的思想過程，并建議該機制既包括化學吸附和物理吸附。建議使用活性炭測定鹽水中鈉離子等單價陽離子的操作研究，并提供不同的應(yīng)用，如脫鹽和離子色譜測定過程。

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