氧化-热活化氮掺杂改性活性炭吸附金-硫代硫酸根络离子
2021-05-20张汉泉谢蕾张鹏飞邢张溪胡敏余洪
张汉泉,谢蕾,张鹏飞,邢张溪,胡敏,余洪
(武汉工程大学 资源与安全工程学院,湖北 武汉 430073)

1 实验部分
1.1 试剂与仪器
椰壳活性炭[细度(-200目)≥96%],主要指标见表1。(使用前用去离子水清洗后,106 ℃下烘24 h后备用);盐酸、氢氧化钠、五水合硫代硫酸钠、氨水、过氧化氢、氯化钾、碳酸钠、硝酸、碳酸氢钠、三聚氰胺等试剂均为分析纯;金粉(≥99.999%),阿拉丁试剂;实验用水均为超纯水。
SHZ-C水浴恒温振荡器;MYP11-2A磁力搅拌器;FL-1可调式封闭电炉;UPH-I-10T优普超纯水器;FA224电子天平;DHG-9070A电热恒温鼓风干燥箱;SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵;SB25-12DTDN超声波清洗机;PHB-4便携式pH计;TAS-990AFG原子吸收分光光度计;ER-35F型电热恒温加热板;ESCALAB 250Xi型X射线光电子能谱仪。
1.2 活性炭改性


图1 活性炭氧化-热活化氮掺杂改性原理
1.2.2 实验方法 称取5 g活性炭加入到100 mL浓度4 mol/L的双氧水溶液中进行氧化改性。取3 g氧化改性后的活性炭,加入到50 mL含有氨水或三聚氰胺的溶液中,进行氮掺杂。最后在900 ℃的真空条件下进行热活化,洗涤、过滤、烘干后,得到氮掺杂活性炭。
1.3 改性活性炭吸附金-硫代硫酸根络离子
1.4 改性活性炭表征
1.4.1 氧化改性活性炭表面酸性官能团测定 采用Boehm法测定活性炭表面酸性官能团,称取改性后的活性炭1 g三份,加入25 mL 0.1 mol/L的NaOH溶液,在25 ℃下恒温振荡24 h。过滤,加入适量的稀盐酸,50 ℃水热脱除CO2后,以酚酞为指示剂,用0.1 mol/L NaOH溶液反滴定。根据NaOH消耗,计算出酸性官能团的总量和相应官能团的含量。
1.4.2 氮掺杂活性炭表面元素表征 采用X射线光电子能谱分析(XPS)对氮掺杂活性炭热活化前后表面元素种类和各元素价态、含量进行表征。……
