硝酸改性活性炭对水中百草枯的吸附效果研究
织构,基团,投加量,1材料与方法,2结果,3讨论
范凯轩,张 鹃,刘雨瑶(遵义医科大学 药学院分析化学教研室,贵州 遵义 563099)
百草枯是一种季胺类除草剂,与土壤快速结合后会失效且对植物根部和地下茎无效,在农业中应用广泛[1],其缺点是对人毒性极大,可引起肺和肝等多器官损伤,死亡率达90%以上[2]。目前,临床上抢救百草枯中毒的病人时,口服活性炭或血液灌流以吸附脱除病人胃或血液中的百草枯是重要的挽救措施[3]。
活性炭是一个广泛应用于医药、催化、食品等领域的吸附材料,研究活性炭表面织构和含氧基团对吸附物质的影响对提高活性炭效率和作用具有重要意义。目前,活性炭对百草枯中毒病人的血液灌流表明,活性炭灌流是吸附脱除病人血液中百草枯的有效方法[4],但有关活性炭表面织构和含氧基团对百草枯吸附的影响鲜有报道。本文研究煤质活性炭改性后对百草枯吸附的影响,实验结果表明活性炭表面含氧的酸性基团和介孔能明显提高对百草枯的吸附。
1 材料与方法
1.1 试剂和仪器 百草枯(纯度>98.0%,成都化学试剂有限公司);椰壳活性炭(80-100目,承德冀北燕山活性炭有限公司);实验室用水为去离子水。MODEL U-3010双光束紫外可见分光光度计(日本Hitachi公司);JW-BK122W静态氮吸附仪(北京精微高博公司)。
1.2 活性炭的改性 取400 g椰壳活性炭,加入HNO3溶液,加热回流,第一批间隔1 h,以后每批间隔2 h取出100 g水洗至pH恒定,烘干备用。将所得活性炭分别记为YK-1、YK-3、YK-5和YK-7,未处理的活性炭标记为YK-0。
1.3 活性炭的表征 活性炭的织构分析在北京精微高博的JW-BK122W型静态氮吸附仪上进行,测试条件:120 ℃下脱气活化1 h,比表面选点范围(P/P0) 0.05~[KG-*90.3。活性炭的表面基团表征采用 Boehm滴定[5]。
1.4 百草枯的吸附实验 准确称取0.02 g的活性炭置于100 mL锥形瓶中,加入百草枯溶液50 mL,放置在37 ℃的水浴摇床中,转速为110 rpm,振摇每隔一定时间,取上层液在波长258 nm处测定吸光度[6],根据公式:
q=(C0-C)V/m
(1)
Q=(C0-Ce)/Ce×100%
(2)
计算吸附量q和吸附率Q,其中C0为百草枯的起始浓度mg/L,Ce为吸附平衡时的百草枯质量浓度mg/L;C为吸附开始后某时刻百草枯的浓度mg/L ......
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