改性活性炭对阳离子染料亚甲基蓝吸附性能的研究

摘要

由于印染废水高色度、高水量、高毒性的特点，所以对于印染废水的处理问题已成为国内外环境保护问题的研究热点，本文采用阳离子染料亚甲基蓝模拟印染废水，研究不同酸改性后的活性炭对亚甲基蓝的吸附能力。
　　本文主要探讨了硝酸、过氧化氢、硫酸三种改性试剂对商用颗粒活性炭改性的影响。利用单因素实验及正交实验分别得到各种改性方法下的最佳制备条件，对最优条件下制备的改性活性炭及原活性炭进行表征分析，同时，对活性炭吸附亚甲基蓝的吸附等温线和吸附动力学进行研究。
　　研究表明利用硝酸改性颗粒活性炭的最佳改性条件：改性温度为90℃，硝酸浓度为1mol/L，固液比为1/5，改性时间为2h；利用过氧化氢改性颗粒活性炭的最佳改性条件：改性温度为60℃，过氧化氢浓度为1mol/L，固液比为3/20，改性时间为4h；硫酸改性颗粒活性炭的最佳改性条件：改性温度为30℃，硝酸浓度为0.02mol/L，固液比为1/10，改性时间为0.75h。通过对最优条件下制备的各类改性活性炭及原活性炭的表征可知，三种改性方法对活性炭表面结构都具有氧化作用，都增加了表面酸性官能团的数量；但硝酸改性后，原活性炭的比表面积大大提高，过氧化氢改性只是略微增量了一下原活性炭的比表面积，而硫酸改性使活性炭的比表面积有所下降。在实验条件下，各类样品活性炭对亚甲基蓝的平衡吸附量分别为：22.44mg/g（原活性炭）、28.33mg/g（硝酸改性活性炭）、25.12mg/g（过氧化氢改性活性炭）、23.84mg/g（硫酸改性活性炭）；各类活性炭对亚甲基蓝的最大吸附量分别为：25.57mg/g（原活性炭）、34.93mg/g（硝酸改性活性炭）、30.16mg/g（过氧化氢改性活性炭）、28.00mg/g（硫酸改性活性炭）。实验结果表明，硝酸改性活对活性炭吸附亚甲基蓝的提升效果最好。吸附等温线和吸附动力学的研究结果表明Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学方程可以更好地描述活性炭的吸附过程。

目录

声明

第1章 绪论

1.1活性炭简介

1.2活性炭改性研究现状

1.3印染废水深度处理工艺现状

1.4选题的目的与研究内容

第2章 实验材料及分析方法

2.1实验药品及仪器

2.2实验表征方法

2.3实验分析方法

第3章 改性活性炭的制备

3.1实验步骤

3.2实验结果及分析

3.4本章小结

第4章 活性炭的表征研究

4.1 SEM分析

4.2孔结构及比表面积分析

4.3 FTIR分析

4.4零电荷点分析

4.5本章小结

第5章 吸附等温线和吸附动力学研究

5.1吸附等温线研究

5.2吸附动力学研究

5.3本章小结

第6章 结论及建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

申请学位期间的研究成果及发表的学术论文

致谢