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    活性炭从稀氯化铂溶液中吸收铂

    来源:韩研活性炭网 作者:韩研活性炭网 2017-08-31

      使用活性炭从稀氯化铂溶液中吸收铂。本研究的目的是描述使用活性炭的有效吸附过程,并通过描述铂摄取的最佳条件和参数来比较几种活性炭吸附剂,包括铂离子的吸附等温线和动力学和热力学吸附过程。由于这些原因,研究了以下参数来研究它们对铂吸收剂量,吸附剂用量,接触时间温度和溶液pH的摄取百分比的影响。

      最近,通过树脂或废料从水溶液中铂的摄取受到了相当的关注,因为铂是在电子部件,催化转化器和电镀材料明显目前由于其氧化高电阻?;钚蕴抗惴河τ糜谑澜绺鞯氐幕肪持卫碛τ??;钚蕴吭谝合喙烫逦较低郴谀承┕烫逵畔冉芤褐械奶囟ㄎ镏逝ㄋ醯狡浔砻嫔系哪芰?。这种能力可用于从废水中去除污染物,如金属离子和有机化合物。

    活性炭从稀氯化铂溶液中吸收铂

      活性炭实验步骤

      准备几种果壳活性炭,六氯铂酸(H 2 PtCl 6)标准溶液制备用于实验的含铂溶液。蒸馏水用于湿化学分析。本研究通过一次更改一个参数使用批量系统进行。对于每个实验,将5cc铂溶液与猎物管中的吸附剂(活性炭、果壳活性炭)接触以避免暴露于空气中。在温度控制的水浴中以100rpm的手动调节的振荡速率摇动。初始铂离子浓度分别为100 mg.L - 1,150 mg.L - 1,200 mg.L - 1和250 mg.L - 1。

      第一个实验系列检查了改变吸附剂用量的效果。对第二个实验系列进行了调查,将接触时间从15分钟改为120分钟。第三个实验系列探讨了温度的影响,范围从25°C到45°C。在第四个实验系列中,评估了溶液pH的影响。为此,使用盐酸和氢氧化钠来调节溶液的pH值。最终实验系列研究了吸附动力学,等温线和热力学。每次运行后,使用滤纸进行固/液分离。过滤后,用蒸馏水洗涤滤液,以确保所有含铂溶液通过滤纸。对于ICP分析,将适当稀释后的每个过滤溶液引入仪器。

      活性炭用量对铂吸附的影响(%)

      在第一个实验系列中,普通活性炭和果壳活性炭的剂量在2至20mg.cm -3的100ppm铂溶液的范围内变化。图1显示吸附剂剂量增加的铂吸收(%)。铂摄取(%)被发现,随着吸附剂剂量增加,因为吸收的反应在热力学上是更有利的,当吸着剂对金属的离子比率高。这是预期的结果,因为活性炭吸附剂的量增加,越来越多的表面积变得可用,这暴露出更多的活性位点用于结合金属离子。在研究中观察到吸附剂浓度的影响的类似趋势。

    活性炭吸收稀氯化铂溶液的铂

      如图2所示,随着温度升高,摄取百分比值的增加表明铂吸收到活性炭上的吸热特性。果壳活性炭和活性炭上铂摄取的DH° 298K的值分别为3.54和4.65kJ.mol -1。如图特异性吸附(DG°)为铂的吸附到吸附剂,自由能的负值表中显示,表明该过程是自发的。当温度升高时,DG°的值变得更负,表明朝向平衡的增加的驱动力增加,从而在较高的温度下产生更大的吸附百分比。在较高温度下铂对吸附剂的吸附能力的增加可归因于孔径的增大或吸附剂表面的增加的活化。在较高温度下铂吸附的程度越大,单层容量的增加就越明显。如果系统的熵增加,T·DS°的值变得大于DH°的值,则该过程只能自发发生,产生特定吸附自由能DG°的负值。铂吸附到吸附剂上伴随着整个系统的熵的增加。DS°的正值表示固体的随机性增加/金属离子吸附到果壳活性炭和活性炭的溶液界面。结果与吸附在活性炭和果壳活性炭上的其它贱金属离子的结果非常一致。

      本研究探讨了使用吸附剂(活性炭、果壳活性炭)从稀氯化铂溶液中铂吸附的可能性。使用过量的果壳活性炭(≥40mg )和活性炭(≥40mg )在100rpm下60分钟可以容易地获得≥95 %的铂摄取(%)。的接触时间,甚至在室温下。另外,将温度从25°C升高到45°C可使白金摄取(%)≥在相同条件下使用较少量的果壳活性炭(20mg)和活性炭(30mg)使用90%。因此,温度被证明是有效的铂摄取(%),这是符合科学的。

      平衡吸附数据以及符合Langmuir模型(R 2 ≥ 0.99)。铂离子在25℃下的吸附最大容量Q max分别为38.31和42.02mg.g -1。吸附铂离子遵循伪二阶速率方程,相关系数为0.99,而不是伪一阶速率方程。果壳活性炭的这种吸附过程的焓变(DH° 298 K)和熵变(DS° 298 K)计算为3.54 kJ.mol - 1和17.2 J.mol - 1 .K - 1,稻壳分别计算为4.65 kJ.mol - 1和17.6 J.mol - 1 .K - 1。因此,发现吸附过程是自发的和吸热的。

      这项研究表明,使用活性炭可以成功地实现铂回收,作为用于处理含有重金属离子的废溶液的更昂贵的材料的替代物。这些有希望的结果表明,可以成功处理含铂废物溶液,如催化转化器浸出溶液,阳极粘液溶液等。最重要的是,这种方法不涉及使用任何化学品,因此不会产生任何危险的副产品。对于未来的研究,应测果壳活性炭和活性炭吸附其他贵金属如铑和钯,并与工业中经常使用的活性炭等商业产品进行比较。

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