【正文】
對(duì)處理效果的影響,+的綜合效果較好,靜態(tài)法的吸附率和解吸率分別略高于動(dòng)態(tài)法的吸附率和解吸率,但動(dòng)態(tài)法耗時(shí)短,更符合工業(yè)化要求。 處理含鎘廢水R.Leyva—Ramo等用活性炭F400對(duì)Cd2 的吸附進(jìn)行了研究?;钚蕴繉?duì)有機(jī)汞的吸附去除能力高于無(wú)機(jī)汞?;钚蕴磕苡行У匚綇U水中的汞,一些工廠已經(jīng)采用此法處理含汞廢水,但該法更適用于處理低濃度的含汞廢水。李湘洲【39】用H2SO4加乙酸銅溶液對(duì)活性炭進(jìn)行了表面改性處理,測(cè)定了它們的表面化學(xué)性能,研究了改性活性炭對(duì)Gr(Ⅵ)吸附性能的影響?;钚蕴坑蟹浅0l(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積,具有極強(qiáng)的物理吸附能力,能有效地吸附廢水中的Cr(V1);同時(shí)活性炭的表面存在大量的含氧基團(tuán)如羥基(一OH)、羧基(一COOH)等,它們都有靜電吸附功能,對(duì)Cr(V1)產(chǎn)生化學(xué)吸附作用,完全可以用于處理電鍍廢水中的Cr(V1)【36】。6 活性炭在重金屬離子及染料吸附方面的應(yīng)用活性炭自溶液中吸附無(wú)機(jī)離子以靜電吸附為主,其吸附量主要取決于炭表面的含氧帶電基團(tuán)的量和電荷數(shù)。鑄型炭化的優(yōu)點(diǎn)是可以通過(guò)改變模板的方法控制活性炭孔徑的分布,但該方法制備工藝復(fù)雜,需用酸去除模板,使成本提高。界面法活化采用的添加劑主要是炭黑復(fù)合物、制孔劑、有機(jī)聚合物。國(guó)內(nèi)劉植昌等人【32】以金屬有機(jī)化合物(二茂鐵)為添加劑,加入到中溫煤瀝青中利用乳化法制成含鐵瀝青微球,活化后制得比表面積發(fā)達(dá)的瀝青基球狀活性炭。因此,今后活性炭結(jié)構(gòu)性能方面的改性將朝著這方面發(fā)展,制造出比表面積很大、且孔徑集中在某一值范圍內(nèi)的超大級(jí)活性炭。Caturla等采用ZnCI2化學(xué)活化后,用二氧化碳進(jìn)行物理活化核桃活性炭,進(jìn)一步開(kāi)孔和拓孔,用此法改性的活性炭比表面積最高可達(dá)3000 m2/g。美國(guó)AMOCO公司最早開(kāi)發(fā)出用KOH制備比表面積高達(dá)2500m2/g的超級(jí)活性炭的生產(chǎn)工藝;日本大阪煤氣公司以中間相炭微珠為原料通過(guò)KOH活化制得了比表面積高達(dá)4000m2/g的超級(jí)活性炭。但ZnC12,法污染嚴(yán)重,H3PO4法需高溫不易生產(chǎn),且產(chǎn)品孔徑偏小,因此國(guó)內(nèi)研究熱點(diǎn)已轉(zhuǎn)向探索在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上與新型催化劑相結(jié)合的活化方法?;瘜W(xué)活化法的基本原理至今還爭(zhēng)論【】,一般認(rèn)為化學(xué)試劑可以抑制原料熱解時(shí)焦油的生成,從而防止或減少焦油堵塞細(xì)孔,同時(shí)也抑制了含碳揮發(fā)物的形成,提高了活性炭收率;此外氫氧化鉀等活化劑對(duì)碳也有刻蝕作用,等等。常用的活化劑有堿金屬、堿土金屬的氫氧化物和一些酸,目前應(yīng)用較多較成熟的化學(xué)活化劑有KOH,ZnC12,H3PO4等。(1)開(kāi)孔作用活化氣體與堵塞在閉孔中的游離無(wú)序碳及雜原反應(yīng)使閉孔打開(kāi),增大比表面積,提高活性。5 活性炭的制備方法 物理活化法物理活化法是將原料先炭化,再利用氣體進(jìn)行炭的氧化反應(yīng),形成眾多微孔結(jié)構(gòu),故又稱氣體活化法。由于原料中存在無(wú)機(jī)雜質(zhì)(如SiOA120Fe20CaCO3等),采用物理活化的方法,只有碳元素與水蒸氣反應(yīng),活化后這些雜質(zhì)仍存在于制得的活性炭中,灰分的存在直接影響活性炭的品質(zhì)和吸附性能,實(shí)驗(yàn)證明采用酸堿改性處理可以降低灰分。目前,我國(guó)對(duì)除塵灰的利用主要是將其?;笞鳛闊掍撛线M(jìn)行回爐,或作為水泥等的加入料、填料、氧化鐵紅等一些技術(shù)含量較低的材料。炭黑是活化時(shí)生成孔隙的主要碳質(zhì)部分,而炭黑結(jié)晶化程度比較高,難被水蒸氣活化。 其他含碳廢棄物(1)廢輪胎隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,【11】,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。另外催化油漿的有效利用是煉油行業(yè)的難題目前多采用回?zé)挼霓k法,利用率低且耗能高。目前美國(guó)、13本擁有利用石油焦制備比表面超過(guò)3000m2/g的超級(jí)活性炭的專利技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。Dengn報(bào)道了從煤矸石出發(fā),用堿熔活化結(jié)合強(qiáng)酸處理制備了一種復(fù)合吸附劑,它以硅膠為骨架,活性炭均勻分散在硅膠骨架中。無(wú)煙煤內(nèi)部含有分子大小的孔隙,是制備微孔炭的合適原料,且其產(chǎn)品還具備分子篩特性,利用難轉(zhuǎn)化無(wú)煙煤資源獲得高回收率的活性炭日益受到重視。炭化的樹(shù)皮以氣體活化可得到廉價(jià)的活性炭,這種活性炭可用來(lái)作為造紙廢水的脫色劑。近年活性炭原料有兩種發(fā)展趨勢(shì):一是制造應(yīng)用量大而廣,性能一般但價(jià)格低廉的制品;二是制造性能優(yōu)良具有特殊用途的高性能活性炭,多使用特制高價(jià)原料。4 活性炭的原料來(lái)源活性炭的制備原料十分廣泛,主要分為木質(zhì)類和煤質(zhì)類原料。 催化劑或催化劑載體材料活性炭出色的耐熱性, 耐酸堿性使之可以作為催化劑的有效成分活性炭可直接用作催化劑。 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域活性炭的無(wú)毒性使其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 溶劑回收活性炭吸脫附速度快、吸附容量大、脫附溫度低、所含金屬離子少,可有效地將工業(yè)加工產(chǎn)的低沸點(diǎn)化合物、脂肪族化合物、及某些危害人體健康的有機(jī)溶劑、毒劑、腐蝕性溶劑等脫除并回收,既減少了環(huán)境污染和對(duì)人身的危害,又可使溶劑得到回收再利用。mL1 時(shí),長(zhǎng)期接觸易于引發(fā)肺炎,使肺的彈性功能組織變?yōu)闊o(wú)彈性而失去作用的病變組織。② 工業(yè)廢水的處理隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展和城市人口的增加,水污染越來(lái)越嚴(yán)重,其中的有毒物和有害物己對(duì)生態(tài)環(huán)境造成威脅,活性炭對(duì)水溶液中的有機(jī)染料、磷化物、苯酚、碘以及無(wú)機(jī)污染物等具有較強(qiáng)的吸附能力。③ PH值和溫度的影響PH值降低, 有機(jī)酸電離較小, 所以可以提高有機(jī)物的去除率水溫愈低, 吸附效能愈好, 但在液相吸附中, 吸附質(zhì)在活性炭細(xì)孔內(nèi)的擴(kuò)散決定其吸附速度, 從這一角度考慮, 提高溫度可加大擴(kuò)散速度。如果有機(jī)物分子直徑近似于活性炭孔徑, 則可能堵塞孔道, 形成不可逆吸附?;钚蕴勘砻姹椴贾鞣N各樣的表面氧化物復(fù)合體,其成分主要受活化過(guò)程影響。微孔豐富, 比表面積就大,但由于水中有機(jī)物分子較大,難以進(jìn)入, 所以其在水處理中并沒(méi)有用。正是這些高度發(fā)達(dá),如人體毛細(xì)血管般的孔隙結(jié)構(gòu),使活性炭擁有了優(yōu)良的吸附性能。由石墨晶粒和無(wú)定形碳所構(gòu)成的多相物質(zhì)決定著活性炭獨(dú)特的結(jié)構(gòu)?;钚蕴坑捎趤?lái)源廣泛、價(jià)格低廉、吸附性能好、易再生,在廢水吸附處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)電鍍、皮革、染色、金屬酸洗和鉻酸鹽等工業(yè)的發(fā)展,排出含有大量Cr(Ⅵ)及少量金屬陽(yáng)離子和陰離子的廢水,其中Cr(Ⅵ) 毒性很大,對(duì)人體健康及環(huán)境水質(zhì)都有嚴(yán)重的影響。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。盡我所知,除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果,也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。 sugar??疾炝烁鞣N影響因素對(duì)吸附性能的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液的pH和溶液中的離子強(qiáng)度對(duì)吸附性能的影響較大。研究了該新型新型碳硅復(fù)合吸附劑對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能。蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院畢業(yè)論文摘 要本論文以蔗糖為原料,經(jīng)H2SO4碳化—氧化和中溫真空干燥等簡(jiǎn)單工藝,制備了一種新型的碳硅復(fù)合吸附劑(CMSP)。結(jié)合XPS, FTIR 熒光譜圖分析結(jié)果研究了新型碳質(zhì)吸附劑的制備機(jī)理和吸附機(jī)理。研究了該新型碳硅復(fù)合吸附劑對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附性能。關(guān)鍵詞:微硅粉;蔗糖;吸附;亞甲基藍(lán);Cr(Ⅵ)Cr(Ⅵ)61AbstractThis document reported a novel carbonmicrosilica power (CMSP) posite adsorbent. The reported posite adsorbent was prepared by carbonation and oxidization with H2SO4, and then vacuum torrefaction in middle temperature. The preparation conditions were optimized, and the scan electron microscope (SEM), Xray diffraction (XRD), X photoelectron spectra (XPS) and infrared absorption spectroscopy (FTIR) were utilized to characterize this reported adsorbent, and the N2 adsorption and desorption isotherms also were studied. The surface area and pore structure of this reported adsorbent were calculated with BET method and BJH model. Combining with the analysis result of XPS, FTIR and fluorescence spectra, the preparation mechanism and adsorption mechanism of this reported adsorbent was studied. Base on this work, the adsorption performance of methylene blue (MC) on this reported adsorbent was studied. The impact factor of MC on CMSP, such as pH and ionic strength, were investigated. The kinetics research had shown the adsorbing process of MC on CMSP keep to firstorder kinetic equation. The adsorption isotherms research shown the adsorbing process belonged to Langmuir adsorption model. Then, the thermodynamics function was calculated.The adsorption performance of Cr(Ⅵ) on this reported adsorbent also was studied. The various effect factors were investigated. The results shown that pH, ionic strength had great effect on this adsorption process. The kinetics research shown that the adsorbed process of Cr(Ⅵ) on CMSP keep to secondorder kinetic equation, and then the thermodynamics parameter of activation station, such as G*,S*,H *andE*, were calculated. The adsorption isotherms research shown the adsorption process of Cr(Ⅵ) on CMSP belonged to Stype adsorption isotherm, it always indicated multilayer physical adsorption process. The reported adsorbent has excellent adsorption properties, and simple preparation process, could be used as a lowcost substitute of activated carbon, would have a widely apply range.Key words: microsilica power。 Cr (Ⅵ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文),是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名: 日 期: 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。作者簽名: 日期: 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。隨后人們發(fā)現(xiàn)用各種原料制成的炭中,椰殼炭具有最出色的吸附性能,且質(zhì)地致密而堅(jiān)固,在一戰(zhàn)中用于防毒面具,是當(dāng)時(shí)能得到的唯一的高級(jí)吸附劑1900年,奧斯特雷杰科(Ostrejko)發(fā)明氯化法生產(chǎn)活性炭的工藝,開(kāi)辟了活性炭生產(chǎn)的現(xiàn)代工藝途徑隨著化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,話性炭的研究和應(yīng)用,得到 很大的提高現(xiàn)在,括性炭作為一種孔隙發(fā)達(dá)的炭質(zhì)材料,已經(jīng)廣泛用于分離,精制,催化劑.試劑回收及其他,特別是在公害治理方面正得到廣泛的應(yīng)用。水處理中常用的吸附劑有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖質(zhì)酸、焦炭、木炭、木屑等【1】。1 活性炭的結(jié)構(gòu)性能 活性炭是一種主要由含碳材料制成的外觀呈黑色,內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料,它的結(jié)構(gòu)中含有石墨微晶,這些微粒是尺寸為13nm的結(jié)晶目前活性炭叉被認(rèn)為是屬于微晶類碳系,根據(jù)里利(Riley)的x射線分析數(shù)據(jù),除石墨品粒外,活性炭還含有一到二、三個(gè)無(wú)定形碳,并且還含有雜原子,譬如說(shuō)氧原子。也就是說(shuō),在一