【正文】 H和S均大于0，說明該吸附過程為吸熱過程，吸附過程中體系的混亂度增加1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)試劑亞甲基藍(lán)（MB，天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心）；磷酸二氫鉀（分析純，西安化學(xué)試劑廠）；磷酸氫二鈉（分析純，天津市巴斯夫化工有限公司）；氯化鈉（分析純，天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠）；氫氧化鈉（分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠），硫酸。碳微硅粉復(fù)合吸附劑作為一種新型吸附劑，其表面含有大量的含氧基團(tuán)對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附將有著獨(dú)特的效果。H和S均大于0，說明該吸附過程為吸熱過程，吸附過程中體系的混亂度增加。對(duì)亞甲基藍(lán)吸附過程的動(dòng)力學(xué)采用擬一級(jí)和擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行了非線性擬合，其結(jié)果顯示該吸附過程更加符合擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。其孔結(jié)構(gòu)以狹長(zhǎng)裂口型孔狀中孔結(jié)構(gòu)為主。在吸附時(shí)，其正電荷中心可與復(fù)合吸附劑表面COOH基團(tuán)所解離出的COO根形成強(qiáng)力的靜電吸附。 幾種碳類吸附劑吸附性能比較為檢驗(yàn)所制備復(fù)合吸附劑的吸附能力，比較了復(fù)合吸附劑，微硅粉，市售活性炭（AC）﹑超級(jí)活性炭(SC)﹑乙炔黑（BC）對(duì)亞甲基藍(lán)和Cr（Ⅵ）的吸附能力。微硅粉的N2吸附等溫線顯示，在相對(duì)較低壓力氮?dú)獾奈搅恳堰_(dá)較高值，其后隨著相對(duì)壓力的增加復(fù)合吸附劑對(duì)氮?dú)獾奈搅炕颈３植蛔?。?θ角14?附近出現(xiàn)了明顯的石墨氧化衍射峰，說明復(fù)合吸附劑中一部分碳被氧化，形成插層結(jié)構(gòu)。(b)﹑（c）﹑(d)為復(fù)合吸附劑在不同放大倍數(shù)下的掃描電鏡圖。（CC鍵），=O類官能團(tuán)，=O類官能團(tuán)【58】。 H2SO4用量對(duì)亞甲基藍(lán)吸附量的影響考察了H2SO4用量對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附量的影響。吸附劑的比表面積，孔結(jié)構(gòu)及孔容分別采用BET模型和BJH模型進(jìn)行分析計(jì)算。1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)試劑微硅粉（嘉峪關(guān)巨大冶煉有限公司提供，）。其SBET和VBHH分別達(dá)51m2/g和 ，較微硅粉提高255%和136%。關(guān)鍵詞：蔗糖；微硅粉；復(fù)合吸附劑；吸附微硅粉是在冶煉硅鐵合金和工業(yè)硅時(shí)產(chǎn)生的SiO2和Si氣體與空氣中的氧氣迅速氧化并冷凝沉淀而形成的一種超細(xì)硅質(zhì)粉末狀材料。例如,如何降低活性炭生產(chǎn)成本、優(yōu)化生產(chǎn)工藝,及針對(duì)不同的用途進(jìn)行活性炭的表面改性,創(chuàng)造性地開發(fā)活性炭的新用途等。近十幾年來(lái)中國(guó)活性炭工業(yè)雖然有了很大發(fā)展,但和工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,在產(chǎn)品質(zhì)量、品種方面仍存在許多問題。單種煤生產(chǎn)活性炭是中國(guó)最早開發(fā)的一種生產(chǎn)工藝,但受原料煤性質(zhì)的限制,活性炭產(chǎn)品性能很難大幅度提高?？梢灶A(yù)測(cè),在21世紀(jì)的前10年,發(fā)達(dá)國(guó)家活性炭需求會(huì)是一個(gè)穩(wěn)步小幅增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),中國(guó)大量的中、低檔活性炭就有了填補(bǔ)這部分市場(chǎng)空白的機(jī)會(huì)。 西歐歐洲市場(chǎng)也是中國(guó)傳統(tǒng)的活性炭出口地,西歐地區(qū)主要有5大活性炭生產(chǎn)企業(yè),2006年活性炭生產(chǎn)能力達(dá)到818萬(wàn)t,其中最大的Norit公司年生產(chǎn)能力為416萬(wàn)t,占西歐整個(gè)活性炭生產(chǎn)能力的52%。8 國(guó)內(nèi)外活性炭應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì) 美國(guó)美國(guó)活性炭進(jìn)口市場(chǎng)對(duì)中國(guó)活性炭產(chǎn)業(yè)具有十分重要的影響,從上世紀(jì)80年代末開始至今,中國(guó)一直是美國(guó)第一活性炭進(jìn)口來(lái)源國(guó),主要輸出中、低檔活性炭品種?；钚蕴烤薮蟮谋缺砻娣e使其能有效地去除廢水的色度。氧化改性后ACF 在較寬的pH值范圍內(nèi)保持著對(duì)鉛離子較高的吸附性能。木冠南等用氧化處理過的活性炭吸附Cd2+,經(jīng)氧化處理后的活性炭對(duì)Cd2 +升有較強(qiáng)的吸附作用,其吸附方式可能是以靜電吸附行為為主,各種表面活性劑均影響氧化活性炭對(duì)Cd2+的吸附,陰離子表面活性劑SDS 在濃度小于CMC 時(shí)能大大增加Ca2+，的吸附量,陽(yáng)離子表面活性劑能大大增加Cd2+的吸附量,非離子表面活性劑則略微降低的Cd2 +吸附量。如某電解工廠的廢水中汞濃度為5 mg／L～10 mg/L，處理時(shí)先加入硫酸亞鐵和硫化鈉進(jìn)行反應(yīng)，在沉淀槽中分離沉淀后，／L～ mg／L，然后再通過粒狀活性炭槽，／L～／L。劉曉明【38】論述了利用活性炭吸附法處理含Gr(Ⅵ)電鍍廢水方法，通過試驗(yàn)找出了最佳吸附條件，確定了吸附劑的用量，吸附時(shí)間以及溶液pH值對(duì)Cr(Ⅵ)去除率的影響，得出了活性炭對(duì)Gr(Ⅵ)的吸附等溫線?，F(xiàn)在所利用的形成孔隙的聚合物由于熱解形成孔隙而不能回收利用，將來(lái)可采用不進(jìn)行熱解而使用蒸發(fā)的孔隙形成劑考慮對(duì)它回收利用，還可以考慮縮短不融化處理時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)性。富碳基體問的內(nèi)應(yīng)力大于界面結(jié)合強(qiáng)度時(shí)界面出現(xiàn)裂紋，這些裂紋使活化分子易于通過進(jìn)而形成中孔。由于活性炭的吸附性能與孔徑和吸附質(zhì)分子直徑的比值有很大的關(guān)系，當(dāng)孔徑和吸附質(zhì)分子直徑的比值為2一l0時(shí)【31】，活性炭的吸附性能最佳。(2)在焙燒過程中活化并刻蝕煤中的碳，形成活性炭特有的多孑L結(jié)構(gòu)，主要反應(yīng)為【】4KOH+C→K2CO3+K2O+2H2同時(shí)考慮到KOH，KCO的高溫分解及炭的還原性，推測(cè)伴有如下反應(yīng)：2KOH→K2O+H2OK2CO3→K2O+CO2由上述反應(yīng)可知，活化過程中，一方面通過KOH與碳反應(yīng)生成K2CO3而發(fā)展孔隙【26】，同時(shí)K2CO3分解產(chǎn)生的K20和CO也能夠幫助發(fā)展微孔,促進(jìn)孔結(jié)構(gòu)的發(fā)展【27】。但同時(shí)也存在(1)活化劑成本高(2)腐蝕設(shè)備(3)污染環(huán)境(4)產(chǎn)品殘留活化劑，應(yīng)用受到限制，需進(jìn)一步處理等缺點(diǎn)【20】。物理活化反應(yīng)實(shí)質(zhì)是活化氣體與含碳材料內(nèi)部“活性點(diǎn)”上碳原子反應(yīng)，通過開孔、擴(kuò)孔和創(chuàng)造新孔而形成豐富的微孔【】。以除塵灰分離炭粉為原料制備活性炭，一個(gè)主要問題是降低灰分。但是用廢輪胎生產(chǎn)活性炭也存在著一系列問題，輪胎進(jìn)行炭化處理時(shí)，橡膠成分氣化而炭黑幾乎全保留在炭化產(chǎn)物中。今后要開發(fā)適宜工業(yè)化應(yīng)用的石油焦生產(chǎn)的新技術(shù)，進(jìn)一步提高石焦的附加值，拓寬活性炭的原料來(lái)源。利用這些廢棄物中的寶貴碳資源制成活性炭將有可能進(jìn)一步降低成本，獲得在環(huán)保和化工生產(chǎn)中大量需求的高效吸附劑和催化劑，如利用碳和硅、鋁成分共存的特點(diǎn)制備硅膠復(fù)合吸附劑。其中椰子殼和核桃殼最優(yōu)，通常果殼經(jīng)初步炭化，再用水蒸氣活化，所得到的活性炭具有較高的強(qiáng)度和極精細(xì)的微孔，這種活性炭主要用于防毒保護(hù)上。用活性炭制作的負(fù)載型催化劑，可用于化工反應(yīng)體系、冶金、選礦的廢氣治理及汽車尾氣治理等。曾漢民等【3】利用活性炭的氧化還原功能，認(rèn)為其對(duì)Au3+、Ag+、Pd4+等貴金屬離子有較好的氧還吸附性能，它能吸附大量高電位的離子，并將其還原為單質(zhì)金屬或低氧化態(tài)離子，而且所得金屬呈納米狀態(tài)負(fù)載于活性炭上，從而將貴金屬回收、分離和再利用。但在實(shí)際空氣中的濃度為80100g由于活性炭是一種疏水性物質(zhì), 因此水中溶解度愈小的物質(zhì)越易被吸附?；钚蕴勘砻娴幕瘜W(xué)性質(zhì)也影響活性炭的吸附性能。也就是說，在一個(gè)米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積可能相當(dāng)于一個(gè)客廳面積的大小。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】。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(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。 Cr (Ⅵ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(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。研究了該新型碳硅復(fù)合吸附劑對(duì)Cr(Ⅵ)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）?？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。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歷而使用過的材料。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?；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。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?；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程影響。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。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。 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。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。炭化的樹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。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。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。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。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。(1)開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，增大比表面積，提高活性。化學(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。美國(guó)AMOCO公司最早開發(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KOH活化制得了比表面積高達(dá)4000m2／g的超級(jí)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。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。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)。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?；钚蕴繉?duì)有機(jī)汞的吸附去除能力高于無(wú)機(jī)汞。吳艷林【42】采用活性炭纖維(ACF)對(duì)含Cd2+模擬廢水進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附研究,測(cè)定了靜態(tài)吸附等溫線和動(dòng)態(tài)穿透曲線,并研究了pH 值、吸附平衡時(shí)間對(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。楊駿【44】采用兩種煤質(zhì)活性炭研究了其對(duì)不同濃度鉛離子溶液的吸附,應(yīng)用固定床吸附動(dòng)力學(xué)模型,Marquadt方法非線性回歸固定床吸附流出曲線,獲得了鉛離子在活性炭上的擴(kuò)散傳質(zhì)系數(shù)。研究表明：對(duì)初始濃度為30 mg／L的甲基橙、結(jié)晶紫、直接耐曬黑G和活性翠藍(lán)溶液，在pH=曝氣量為1 m3／h、粉末活性炭的投加量為6g／L、吸附時(shí)間為20 min時(shí)，4種染料的去除率均在97％99％，對(duì)于初始濃度為250mg／L的酸性品紅、堿性品紅和活性黑B一133染料廢水，％、％％ ， h、6 h和17 h時(shí)，脫色率均超過97％，出水色度稀釋倍數(shù)不大于50倍，COD小于50mg／L，達(dá)到污水排放綜合標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—1996)中的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)【46】在pH值在7．5～12．5間，對(duì)相當(dāng)一部分染料來(lái)說，pH值的變化對(duì)活性炭的吸附率不產(chǎn)生明顯的影響【47】。美國(guó)是目前世界上最大的活性炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)之一,其活性炭的主要應(yīng)用領(lǐng)域、,這幾年美國(guó)活性炭生產(chǎn)量變化幅度不大，主原因是其再生活性炭產(chǎn)量有了很大增長(zhǎng)，但在未來(lái)5年其需求量仍將以每年2%～,每年需從中國(guó)、東南亞一帶進(jìn)口大量低價(jià)活性炭。 美國(guó)活性炭應(yīng)用領(lǐng)域和數(shù)量 （萬(wàn)t）應(yīng)用領(lǐng)域1998年2002年2005年2006—2011年顆粒炭粉狀炭合計(jì)顆粒炭粉狀炭合計(jì)顆粒炭粉狀炭 粉狀炭合計(jì)預(yù)計(jì)年增長(zhǎng)/%一、液相飲用水3工業(yè)廢水3生活廢水2糖脫色0地下水1～2家庭應(yīng)用2食品油及飲料2～3采礦2制藥0～1干洗020電鍍0化工及其它合　計(jì)%二、氣相氣體凈化3汽車2溶劑回收2～3香煙0其它2合計(jì)%2006 年西歐各國(guó)活性炭消耗量為1015萬(wàn)t,主要消費(fèi)國(guó)是德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、意大利、西班牙和荷蘭等。 中國(guó)中國(guó)是活性炭生產(chǎn)大國(guó),年產(chǎn)量達(dá)到37萬(wàn)t,但消費(fèi)僅為10萬(wàn)t。為了彌補(bǔ)單種煤生產(chǎn)活性炭的缺陷,把性質(zhì)不同的煤按一定比例配合,從而在一定范圍內(nèi)使活性炭性能得到改善和提高。國(guó)