玉米芯基活性炭的制备及其对二价锌离子吸附性能的研究

摘要

活性炭是具有大量孔的炭化物材料，在其表面上存在大量不同的形式的含氧和氢类官能基团，例如羧酸类、羟基类、含酚类、内脂类基团以及醌类和醚类官能团等，可以与吸附物之间发生一定的化学反应。另外，活性炭还具有比较发达的孔隙结构和巨大的比表面积。因此表现出吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点，是极具潜力的含碳吸附材料。
　　本文以廉价易得的农作物废弃物——玉米芯为原料，用磷酸活化的方法制备玉米芯基活性炭，采用碘值、比表面积、Boehm滴定法、傅立叶-红外光谱和扫描电子显微镜对制备的玉米芯基活性炭的结构特征和炭表面的组成性质等进行了一系列表征；并进一步研究了玉米基活性炭对Zn2+的吸附性能。
　　制备活性炭工艺的最优条件：磷酸的浓度是70％，浸渍比（磷酸和玉米芯原料的质量比）是0.6，浸渍时间为12h，在500℃下活化0.5h。玉米基活性炭表面呈网状结构，并有大量的孔道，是一种无定形的活性炭；比表面积为936 m2／g，总孔容量为0.4938cm3/g，平均孔径为2.1nm：玉米芯基活性炭的表面含有羟类、羧酸基和内酯基等多种含氧类的官能团和含磷官能团。
　　活性炭吸附Zn2+的最佳条件为：溶液初始pH为3、活性炭用量为50g/L、Zn2+初始浓度为0.12mg/mL、温度为20℃、吸附时间为50min。在此条件下吸附效率为89.6%。

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第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 活性炭的研究现状

1.3 活性炭的制备方法

1.4 水处理中活性炭对重金属的吸附

1.5 选题意义及研究内容

第2章 实验部分

2.1 主要试剂

2.2 主要仪器设备

2.3 活性炭材料制备

2.4 活性炭的表征

第3章 结果与讨论

3.1 活性炭的制备条件及其影响

3.2 玉米基活性炭的活化过程的研究

3.3 玉米基活性炭对锌的吸附性能研究

第4章 研究结论

参考文献

致谢

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