复合碳材料制备及其吸附双酚A效能研究

摘要

通过热解废弃酚醛树脂成功制备了一种新型复合碳材料,设置催化剂Co(NO_(3))_(2)质量分数分别为0.75%、1.0%和1.5%,热解温度分别为700℃、900℃和1100℃.采用场发射扫描电子显微镜、X射线能量色散谱和X-射线光电子能谱仪等手段确定材料的形貌特征与生成机理,通过X射线衍射仪和拉曼光谱研究催化剂质量分数和热解温度对碳纳米管生成的影响,采用比表面积(Brunauer-Emmett-Teller,BET)测试方法和BJH模型分别计算材料比表面积和平均孔径.通过磁性测试和Zeta电位表征材料磁性能否磁性分离以及不同pH值环境下材料稳定性.将不同掺入量的复合材料和商用碳纳米管对双酚A的吸附去除效能进行对比,用Langmuir和Freundlich模型进行吸附数据拟合.结果表明,复合碳材料表面均匀生成大量碳纳米管,CoO金属氧化物附着于碳管内和端点处;材料的比表面积高达290.74 m^(2)/g、平均孔径仅为3.63 nm.通过对双酚A的吸附性能研究,发现在6 h内可达到吸附平衡,吸附过程更符合Freundlich模型,表明材料表面存在不同类型的活性吸附点位,吸附发生在复杂的异相界面,双酚A的最大吸附容量为53.19 mg/g.