活性炭從水中去除草酰胺，首先要制備一種能有效去除草酰胺的活性炭，制造過(guò)程中不斷測(cè)試活性炭的性能并降低成本。并且需要研究不同的物理化學(xué)參數(shù)如初始草酰胺濃度，活性炭的劑量和接觸時(shí)間的影響。來(lái)制造出最合適的活性炭，最重要的是符合市場(chǎng)需求，低成本，效果好。

　　市面上有一種肟基氨基甲酸酯作為殺蟲(chóng)劑或殺線蟲(chóng)劑。它用于控制蔬菜，香蕉，菠蘿，花生，棉花，大豆，馬鈴薯，甜菜和其他作物中的線蟲(chóng)。這種殺蟲(chóng)劑以其高水溶性(280 g / L)為特征，具有非常低的土壤吸附系數(shù)，因此在土壤剖面中具有很高的活動(dòng)潛力。另外，它的特點(diǎn)是高度急性毒性(LD 50 = 2.5mg / Kg)。所以它很容易造成地面和地表水資源的污染。另外，不僅在實(shí)際殺蟲(chóng)劑施用期間，而且在長(zhǎng)期使用之后，已經(jīng)在地表水和地下水中檢測(cè)到不同量的草酰胺。

　　現(xiàn)在，從水中除去殺蟲(chóng)劑是當(dāng)前主要的環(huán)境問(wèn)題之一。一般使用光催化降解，超聲波與光芬頓處理，高級(jí)氧化處理，臭氧化和活性炭吸附是用于從水中除去草酰胺的不同方法。其中最廣泛使用的技術(shù)是通過(guò)活性炭吸附來(lái)去除，活性炭這種材料非常具有潛力，并且有很多經(jīng)濟(jì)材料可以運(yùn)用多種方法來(lái)制成不同屬性的活性炭。我們使用一種生物糞便制成活性炭用于從水溶液中去除殺蟲(chóng)劑的潛在適用性的研究。這種材料通過(guò)化學(xué)活化法制備的活性炭，并將其用作從水溶液中去除鎘和亞甲藍(lán)的廉價(jià)吸附劑。目前的研究旨在將廉價(jià)原料制成的低成本活性炭，并測(cè)試其在不同條件下從水溶液中除去草酰胺的能力。

　　去除草酰胺的活性炭制備

　　生物糞便用蒸餾水反復(fù)洗滌幾次以去除污垢顆粒和可溶性雜質(zhì)，并允許在80℃的烘箱中風(fēng)干2天。然后將樣品浸泡在正磷酸中，浸漬比為1：1(w/w)24小時(shí)，并在烘箱中在105℃下過(guò)夜脫水。所得樣品在封閉的馬弗爐中被活化以在沒(méi)有空氣的情況下在500℃下增加表面積2小時(shí)。將產(chǎn)生的活性炭冷卻至室溫，并用0.1M HCl依次用蒸餾水洗滌。重復(fù)進(jìn)行用蒸餾水洗滌直到濾液的pH達(dá)到6-7。最終產(chǎn)品在105℃的烘箱中干燥24小時(shí)，并儲(chǔ)存于真空干燥器中直到被運(yùn)用。

　　吸附實(shí)驗(yàn)

　　本工作中使用的所有化學(xué)品均為分析試劑級(jí)，不經(jīng)進(jìn)一步純化即可使用。使用活性炭作為初始pH(2-10)，初始草酰胺濃度(100-2500mg / L)，活性炭劑量(0.1-1.5g / 100mL)的函數(shù)進(jìn)行批次吸附實(shí)驗(yàn)以除去草酰胺，和接觸時(shí)間(5-180分鐘)。所有的實(shí)驗(yàn)均在室溫下進(jìn)行。

　　在2-10的pH范圍內(nèi)研究活性炭對(duì)草酰胺的吸附。通過(guò)在不同pH下?lián)u動(dòng)1g活性炭和100mL的草酰胺溶液(500mg / L)來(lái)研究初始溶液pH的影響。將燒瓶攪拌2小時(shí)。通過(guò)加入少量的HCl(0.1M)或NaOH(0.1M)將溶液的pH值調(diào)節(jié)到所需的值。

　　吸附過(guò)程后，通過(guò)過(guò)濾將活性炭從樣品中分離出來(lái)，并將濾液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中并用20,15和10mL二氯甲烷連續(xù)萃取三次。將合并的提取物用無(wú)水硫酸鈉干燥以除去水分并使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在40℃的水浴上蒸發(fā)。在分析之前，所有樣品都應(yīng)該用目標(biāo)尼龍(0.45μm)過(guò)濾清洗，以減少碳粉與分析的干擾。使用帶有DAD(二極管陣列檢測(cè)器)的HPLC分析樣品。平衡和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)是從批次實(shí)驗(yàn)中獲得的。

　　活性炭的表面形態(tài)

　　活性炭的SEM顯微照片顯示在圖.1a，b中。活性炭在吸附前的SEM圖像(圖.1a)顯示了單個(gè)顆粒的不規(guī)則大小和形狀以及不均勻表面形態(tài)。多孔結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不同的寬度。吸附后，很明顯，該孔已覆蓋的草氨酰(圖.1的B)。

　　圖.1(a)吸附草酰胺前的活性炭和(b)活性炭吸附后的SEM圖像。

　　起始pH值的影響

　　為了研究pH對(duì)于活性炭對(duì)于草酰胺的吸附容量的影響，在室溫下和使用不同的初始溶液pH值(從2到10變化)中以500mg / L的草酰胺初始濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所獲得的除去草酰胺在不同的pH值下，溶液值如圖.2所示 。清楚的是，不同的溶液pH值不影響草酰胺。對(duì)活性炭吸附蒽的pH值也有類(lèi)似的變化趨勢(shì)。因此，使用中等pH值來(lái)研究吸附等溫線和動(dòng)力學(xué)。

　　圖2.使用活性炭去除草酰胺的pH值(初始草酰胺濃度500mg / L，室溫下活性炭劑量1g / 100mL)。

　　接觸時(shí)間的影響

　　在設(shè)計(jì)批次吸附實(shí)驗(yàn)時(shí)，吸附發(fā)生的速率是最重要的。為了確定最大攝取草酰胺的平衡時(shí)間，在接觸時(shí)間下進(jìn)行研究，初始草酰胺濃度為1000mg / L，吸附劑劑量(活性炭為1g)，室溫和接觸時(shí)間為5-180分鐘。最初30分鐘，草酰胺的吸附迅速，最后在約120分鐘后達(dá)到平衡。在接觸時(shí)間的初始階段，農(nóng)藥的快速吸附可歸因于活性炭表面上活性部位的豐富可用性。之后隨著這些場(chǎng)地的逐漸占用，由于活性部位的數(shù)量減少或減少，吸附變得不太有效。接觸時(shí)間的進(jìn)一步增加并未增強(qiáng)吸附，因此，為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)選擇活性炭的最佳接觸時(shí)間為120分鐘。這與榛子殼獲得的結(jié)果一致。

　　目前的研究集中在使用環(huán)保型活性炭從水溶液中去除草酰胺類(lèi)農(nóng)藥。已經(jīng)通過(guò)活性炭劑量，初始草酰胺濃度和接觸時(shí)間參數(shù)的變化來(lái)檢查吸附。吸附系統(tǒng)服從偽二階動(dòng)力學(xué)模型。結(jié)果表明，活性炭可能是從水溶液中去除草酰胺的有希望的生物吸附劑。