隨著對日常生活的需求增長，促使從基礎(chǔ)生產(chǎn)到其他奢侈品生產(chǎn)的所有工業(yè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。但是工業(yè)的發(fā)展增加了污染水平，鉻和鉛是廢水中的常見污染物，這些廢水來自電鍍，油漆制造廠，紡織制造，鋼鐵，皮革鞣革，陶瓷和玻璃工業(yè)，石油精煉，電池制造，采礦作業(yè)和其他金屬精加工行業(yè)等眾多工業(yè)活動(dòng)。由于它們有毒且不可降解，它們對整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有重大影響。為了克服這些問題，我們研究了從植物葉片制備的酸活性炭對水溶液中Pb(II)和Cr(VI)離子的吸附能力。通過掃描電子顯微鏡(SEM)研究所制備的活性炭的形態(tài)，并研究了溶液的pH值，吸附劑質(zhì)量，接觸時(shí)間，初始離子濃度和溫度對吸附過程的影響，并確定了合適的吸附條件。

　　酸性活性炭表面的形態(tài)

　　使用掃描電子顯微鏡(SEM)研究了活性炭的形態(tài)。結(jié)果顯示在圖1中。圖1a清楚地表明存在許多空孔和空洞，這促進(jìn)了吸附過程，而圖1b顯示這些空洞中充滿了鉛(II)和鉻(VI)離子，表明活性炭具有良好的吸附效率。

　　圖1：(a)吸附前活性炭表面的SEM;(b)吸附后的活性炭表面的SEM。

　　活性炭對鉛(II)和鉻(VI)離子的吸附條件測試

　　pH的影響：系統(tǒng)的吸附效率在很大程度上取決于溶液的pH值。圖2中顯示的數(shù)據(jù)突出顯示了pH值對Pb(II)和Cr(VI)離子在活性炭上的吸附的影響。在pH 4.6和4下，Pb(II)和Cr(VI)的吸附增加并達(dá)到最大值。pH值高于6時(shí)，吸附活性降低。這可以歸因于游離離子的減少是由于在較高的pH范圍內(nèi)形成羥基配合物，金屬離子隨后沉淀。因此，去除效率急劇下降。另一方面，在低于合適pH的pH值下，H+和金屬離子爭奪活性炭表面上相同活性位點(diǎn)上的相同活性位點(diǎn)可能會(huì)阻礙吸附活性。

　　圖2：pH對活性炭上鉛(II)和鉻(VI)離子吸附的影響。

　　金屬離子濃度的影響：使用0.80 g和1.00 g的活性炭在50至300 mg/L的各種濃度的Pb(II)和Cr(VI)濃度下進(jìn)行Pb(II)和Cr(VI)離子的吸附。圖3中的結(jié)果表明，Pb(II)和Cr(VI)離子的最大吸附量分別為50和70 mg/L。這可以歸因于以下事實(shí)：隨著濃度的增加，活性部位被覆蓋并飽和。

　　圖3：金屬離子濃度對吸附效率的影響。

　　接觸時(shí)間的影響：使用較早獲得的合適活性炭劑量為0.80和1.0 g/100 mL，研究了接觸時(shí)間對Pb(II)和Cr(VI)離子在活性炭上吸附的影響。實(shí)驗(yàn)是在25°C的合適金屬離子濃度值下進(jìn)行的。Pb(II)和Cr(VI)離子分別為50.0和70.0 mg/L。如圖4所示，所研究的金屬在100和120分鐘后的最大去除效率達(dá)到98%和96%。而且，接觸時(shí)間的進(jìn)一步增加對兩種金屬離子的去除沒有顯著影響。

　　圖4：時(shí)間對活性炭上鉛(II)和鉻(VI)離子去除效率的影響。

　　實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論，活性炭可以作為物美價(jià)廉且環(huán)保的吸附材料，用于從水溶液中去除Pb(II)和Cr(VI)離子。Pb(II)和Cr(VI)離子的極限去除效率分別為98%和96%，分別在100分鐘和120分鐘內(nèi)獲得。當(dāng)吸附劑質(zhì)量增加到最適劑量Pb(II)為0.8 mg/L和Cr(VI)為1.0 mg/L時(shí)，吸附效率逐漸提高。發(fā)現(xiàn)吸附的合適溫度為40.0°C。在pH分別為4.6和4.0時(shí)，能大程度地去除了Pb(II)和Cr(VI)離子。此外，對于兩種金屬離子，發(fā)現(xiàn)吸附過程都是吸熱的，自發(fā)并遵循偽一級動(dòng)力學(xué)。活性炭還可以重復(fù)使用三次。

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