【正文】 17 參 考 文 獻(xiàn) [1] W. K246。然而，應(yīng)該指出的是，這是第一次嘗試，用相當(dāng)簡(jiǎn)單的控制的解決方案和實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的實(shí)驗(yàn)來評(píng)估當(dāng)前改性吸附劑性能?？梢韵胂蟮降氖?，此方法可以與凝聚，絮凝和沉淀公用，在其后用以微調(diào) NOM 的濃度，或者可以在水處理中將它作為一種替代強(qiáng)化混凝的工藝。改性 HDTMAIOCS 優(yōu)先去除更多的疏水性和較大顆粒 NOM 分子。如圖中所示，一開始，二次改性 IOCS 的性能略優(yōu)于 再生的改性 IOCS 的性能，運(yùn)行后期也同樣如此。但是，第二次和第三次再生，吸附能力并沒有進(jìn)一步減少，再生改性 IOCS 總是優(yōu)于未改性的 IOCS。我們進(jìn)行了進(jìn)行吸附 解吸 再吸收三個(gè)周期。之后，解吸動(dòng)力學(xué)就取決于 OH濃度和再生劑的流速，較高的濃度或流速下，解吸速率更高。一開始讓 NOM的濃度不同，根據(jù)處理的 DOC 累積質(zhì)量，表現(xiàn)出相似的吸附曲線，但隨著每次運(yùn)行的進(jìn)展，由于進(jìn)料濃度較高時(shí)平衡的濃度更高，更多的 NOM 被吸附。流 速較低就允許了 NOM 溶液更好地與 IOCS表面接觸。這就是所謂的受配體交換，并高度依賴于 pH[28,29]。 這些結(jié)果再次論證了改性的方法，引入了額外的吸附動(dòng)力，如先前所討論的與 pH值無關(guān)的疏水相互作用。從圖 5a 中還可以看到，在三種 pH 條件的研究中，改性 HDTMAIOCS 所表現(xiàn)出來的性能都優(yōu)于未改性的 IOCS。這與 XAD 分隔結(jié)果很吻合，同時(shí)也證明 改性HDTMAIOCS 與 NOM 之間提高了的疏水性相互作用。因此，試圖解釋第二峰之間的微小差異是不恰當(dāng)?shù)?。與未改性 IOCS 相比，改性 IOCS對(duì) TPIA 的吸附較少。表 S2 中改性IOCS 的 Langermiur 擬合系數(shù) b 比未改性的大，這表明了改性提高了 IOCS 活性中心與NOM 之間的親和力。 9 氧化鐵表面的 NOM 吸附對(duì)帶正電或中性鹽類的依賴也被文獻(xiàn)報(bào)道過， NOM 在氧化鐵表面的吸附通常被歸因于配體交換 [2830]。高 pH 值下雖然可以增加 了橫向的靜電斥力從而減少 NOM 分子的疏水性，但是這影響在堿性 pH 值下是微不足道的。當(dāng) pH 從 5 升至7 和 10 時(shí)，未改性的 IOCS 對(duì) NOM的吸附量 qm分別下降了 40％和 77％，而改性的 IOCS分別下降了 38％和 71％。 NOM 與 IOCS 表面上某些有限的特異性結(jié)合位點(diǎn)相互作用。測(cè)試的離子強(qiáng)度分別為 或 硝酸鈉。,177。使用該模型的優(yōu)點(diǎn)就是可以計(jì)算出速率常數(shù)和平衡能力，這樣就不用再根據(jù)（等溫試驗(yàn)）等溫線去求后者 [25]。這種起始快速吸附緊接著緩慢吸附的現(xiàn)象在曾在氧化鐵（的研究）中被報(bào)道過 [22,23] 。 6 NOM 去除批量測(cè)試 吸附動(dòng)力學(xué) 圖 2 展示了改性和未改性的 IOCS 在 pH值為 177。第二高峰集中在 1383 和 1487 cm1，出現(xiàn)在 CH2 基團(tuán)或CH3 基團(tuán)的 CH 彎曲處 [21]。改性后的 IOCS的 PZC 值的顯著升高表明了改性劑附加了正電荷到 IOCS 的表面上。 5 3 結(jié)果與討論 IOCS 的特征 改性 HDTMAIOCS 的特定 BET 表面積為 m2/g，比未改性 IOCS 的（ ）略低，可能原因是在改性過程中一些鐵脫落了。柱試驗(yàn)過程中，當(dāng)完 成將 的 NaNO3溶液調(diào)至所需 pH 值這一平衡步驟后，被測(cè)的 NOM 溶液（用 NaNO3將離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)至）通過蠕動(dòng)泵進(jìn)入到濾柱中。根據(jù)艾肯等人 [14]和肯尼迪等人 [15]所建議的工藝，將 NOM 吸附前后的樣品進(jìn)行分級(jí)分離，通過 XAD8 (Supelite, Sigma–Aldrich)和 XAD4 (Amberlite, Sigma–Aldrich)樹脂將其親水性（ HPIA）酸，過渡親水性酸（ TPIA）和疏水性（ HPOA）酸分離。在吸附過程中， pH 值應(yīng)定期檢查，并用稀 NaOH 或 HCl 調(diào)節(jié)。所有的批次吸附試驗(yàn)是（ 23177。室溫下通過 KBr 技術(shù)， FTIR 紅外光譜在光譜儀的發(fā)送模式中被記錄著。這種用HDTMA 改性的 IOCS 以下簡(jiǎn)稱為 “改性 IOCS”。 在參考文獻(xiàn)中，通過上述的方法， HDTMA–Br (Sigma Aldrich)被用于改性 IOCS[11]。這將加強(qiáng) IOCS 與 NOM 的表面反應(yīng)，這種定制 IOCS 屆時(shí)有更好的 NOM吸附性能，穩(wěn)定性和耐用性，它能在一個(gè)較大的 pH 值范圍內(nèi)吸附 NOM。 通過陽(yáng)離子表面活性劑或聚合物表面改性后，形成的一層有機(jī)表面層可以提高吸附劑對(duì)有機(jī)溶質(zhì)的吸附能力。此外， IOCS 可以用砂濾池的地下水處理廠開發(fā)用于去除地下水中的鐵 [6]，對(duì)那些對(duì)高成本吸附劑不適用或負(fù)擔(dān)不起的發(fā)展中國(guó)家來說，這一點(diǎn)尤其重要。 為了在水處理中去除掉 NOM，很多工藝要么被重新設(shè)計(jì)要么被強(qiáng)化改進(jìn)，如強(qiáng)化混凝，膜過濾，臭氧 /生物過濾和吸附等。它是一類同時(shí)具有親水基（酚類和羧酸）和疏水性（芳香族和脂肪族）官能團(tuán)等復(fù)雜有機(jī)物的混合物 [1]。與未改性的 IOCS 相比較， HDTMAIOCS 能夠去除更過的疏水性物質(zhì)和 NOM 分子，且它的吸附能力受濾料本身的鐵強(qiáng)度變化的影響較小 。 中文 6900 字 用表面活性劑改性的涂氧化鐵砂對(duì)天然有機(jī)物的去除 摘要 :氧化鐵改性石英砂（以下簡(jiǎn)稱 IOCS）用 十六烷基三甲基溴化銨 （以下簡(jiǎn)稱 HDTMA）改性后被用來當(dāng)作去除水中的天然有機(jī)物（以下簡(jiǎn)稱 NOM）的吸附劑從而進(jìn)行試驗(yàn)。這種（吸附能力的）增強(qiáng)在較高 pH 值下更為顯著。 關(guān)鍵詞 :吸附，氧化鐵改性石英砂（ IOCS），天然有機(jī)物，表面活性劑 目 錄 1 引言 ...................................................................................................................................... 1 2 材料與試驗(yàn)方法 .................................................................................................................. 3 吸附劑的制備與特征 .................................................................................................. 3 批量試驗(yàn) ...................................................................................................................... 3 柱試驗(yàn) .......................................................................................................................... 4 3 結(jié)果與討論 .......................................................................................................................... 5 IOCS 的特征 ................................................................................................................. 5 NOM 去除批量測(cè)試 ..................................................................................................... 6 吸附動(dòng)力學(xué) ...............