重金屬是科學(xué)界非常高度關(guān)注的污染物，因?yàn)槌瞬豢缮锝到庵猓鼈儗?duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都是有毒的。它們具有生物物質(zhì)生物累積的能力，即使在非常低的濃度下，如鉻。重金屬和其他廢物污染物的存在主要涉及城市化和工業(yè)化。各種行業(yè)負(fù)責(zé)通過(guò)廢水[和各種途徑將重金屬排放到環(huán)境中[。這些重金屬也從農(nóng)業(yè)徑流，化學(xué)品泄漏，工業(yè)廢水和城市廢水。從水和廢水中去除重金屬有各種各樣的方法。這些方法包括沉淀，凝結(jié)和過(guò)濾，離子交換，電滲析，和活性炭的吸附。

　　該方法的選擇是基于金屬離子的濃度，效率/成本比和吸附劑的吸附能力。出的這些方法中，活性炭吸附似乎最廣泛使用的用于去除重金屬的方法。活性炭吸附技術(shù)被廣泛用于從水溶液中去除重金屬，是因?yàn)榛钚蕴渴且环N清潔材料，具有效果好經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)。

　　活性炭的制造

　　精選富含纖維的材料(椰殼、木材、果殼)用蒸餾水洗滌，曬干7天，然后在45℃下烘干至恒重。將樣品研磨，通過(guò)0.14mm篩目尺寸，并儲(chǔ)存在聚乙烯容器中用于分析和處理流出物。接著開(kāi)始炭化原材料和活化成活性炭的過(guò)程，將原材料通過(guò)使用爐子，在在400℃的溫度下的無(wú)氧環(huán)境中將爐子里面的各種原料炭化然后冷卻至室溫。然后將炭化后的材料進(jìn)行H3PO4活化。將活性炭在H3PO4中攪拌。此后，將預(yù)炭化的活性炭漿在常溫下放置過(guò)夜，接著在110℃下干燥24小時(shí)。活性炭在封閉環(huán)境中被激活。也可以使用高溫蒸汽在密閉環(huán)境中進(jìn)行活化。

　　活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)

　　活化的活性炭表面化學(xué)特征采用Boehm滴定和pH漂移(或pH pzc 零電荷點(diǎn))。波姆滴定方法被描述如下：主動(dòng)活性炭(0.5克)分散在一式兩份在各50毫升0.05M的NaHCO3，0.025M的Na2CO3，0.05M NaOH和0.05M的HCl包含在250ml容量的玻璃瓶用緊密的玻璃軟木塞。使用端對(duì)端振蕩器以180rpm搖動(dòng)瓶24小時(shí)。此后，使用濾紙過(guò)濾樣品，并根據(jù)所使用的起始溶液用0.05M NaOH和0.05M HCl滴定。廢水吸附劑表面上的酸性基團(tuán)的量大致如下描述：NaHCO 3(羧基)， Na 2 CO 3(羧酸和內(nèi)酯基)和NaOH(羧酸和酚基)。從與濾液反應(yīng)的HCl的量計(jì)算表面堿性位點(diǎn)的數(shù)量。

　　活性炭對(duì)鉻離子的吸附

　　活性炭在低pH條件下，在吸附鉻離子下受到不利影響。因?yàn)閜H降低也降低了某些必需元素如硒的溶解度，而同時(shí)低pH會(huì)增加許多其他元素如銅，鎘和鐵的溶解度。溶液元素的增加會(huì)導(dǎo)致活性炭吸附效果下降，所以ph控制對(duì)與活性炭吸附來(lái)說(shuō)是有必要的。

　　將每克活性炭加入250ml含有50ml流出物的錐形瓶中，來(lái)測(cè)試活性炭的接觸時(shí)間對(duì)鉻離子吸附的影響。將活性炭混合物用旋轉(zhuǎn)振蕩器以200rpm徹底攪拌30,60,90,120和150分鐘。經(jīng)過(guò)活性炭過(guò)濾處理過(guò)的污水，然后通過(guò)原子吸收光譜(AAS)測(cè)定鉻離子。研究在環(huán)境溫度(28±2℃)下進(jìn)行，模擬自然環(huán)境下的穩(wěn)定來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

　　得到的結(jié)論是，增加活性炭接觸時(shí)間相應(yīng)地增加了活性炭的去除和吸附能力百分比。隨著接觸時(shí)間增加到150分鐘，Cr 6+的去除率和吸附量(qe)以穩(wěn)定的速率增加，達(dá)到最大值分別為90.35%和0.60。較高的初始吸附速率可能是由于在吸附過(guò)程的初始階段可獲得的空位吸附位點(diǎn)數(shù)量增加，導(dǎo)致溶液中溶質(zhì)和吸附劑表面上的溶質(zhì)之間的濃度梯度增加[。由于吸附動(dòng)力學(xué)取決于活性炭的表面積，這種增加的濃度梯度傾向于增加在吸附初始階段吸附 Cr 6+的速率。