【正文】 mol1mol1復(fù)合吸附劑對Cr(Ⅵ)的吸附量隨pH值的增大而急劇減小證明了這一假設(shè)。其SBET達到51m2/g , m3/g，可以看出其比表面積和孔容分別是微硅粉的255%，136%。（a）微硅粉（X50000） （b）碳微硅粉（X30000）(c) 碳微硅粉(X100000) (d) 碳微硅粉(X3000) 微硅粉和碳微硅粉的SEM照片 微硅粉和碳微硅粉的XRD譜圖碳?？梢娫趶?fù)合吸附劑表面主要存在元素為C、O、S及Si等元素。 碳微硅粉復(fù)合吸附劑的制備取數(shù)克蔗糖加適量水潤濕，加少量98%硫酸攪拌并加入微硅粉，超聲15min。世界各國對混凝土和耐火材料添加劑用微硅粉均有相關(guān)標準。因此,中國活性炭行業(yè)急需提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量,增強活性炭產(chǎn)品在國際市場上的競爭力【57】 。根據(jù)活性炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和內(nèi)外部環(huán)境的變化,通過科技創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)優(yōu)化,使活性炭產(chǎn)業(yè)步入經(jīng)濟、環(huán)境、社會“三贏”的可持續(xù)發(fā)展之路。美國的活性炭公司都是一些大的聯(lián)合企業(yè),生產(chǎn)能力大,企業(yè)實力雄厚,有很強的市場競爭力。張建策【45】以Pb2+為例,對活性炭去除水中重金屬的性能與機理進行了探討,并研究了水中Ca2+的存在對活性炭吸附重金屬的影響,實驗表明:經(jīng)硝酸深度氧化的活性炭可顯著增加Pb2+吸附量,水中的Ca2+和Mg2+對吸附影響不大。研究表明，／／L，當pH=10時， 二硫化碳體系的處理效果最佳【41】。在含鉻電鍍廢水中，含有大量Cr(VI)，如不經(jīng)處理直接排放，將嚴重污染人類賴以生存的環(huán)境。Marsh和Rand等人在聚呋哺甲醇中摻入Fe或Ni微粒后用二氧化碳活化，制成中孔發(fā)達的活性炭纖維。控制活化劑用量及升溫制度，可控制活性炭的孔結(jié)構(gòu)。所制得的活性炭由于灰分含量大，吸附能力只有市售活性炭的1／6左右，為提高吸附性能，將導(dǎo)致成本的增加和活性炭得率的降低幢【16】。2O世紀8O年代，有人研究了以有機樹脂(樹脂前驅(qū)體如苯乙烯一二乙烯苯共聚物，聚偏二氯乙烯，聚丙烯脂等)為原料合成活性炭【9】，這種活性炭純度高，機械強度優(yōu)于普通煤質(zhì)活性炭，并具有孔徑分布可控的優(yōu)點，廣泛用于生物醫(yī)學領(lǐng)域；粒狀酚醛樹脂是制造高性能活性炭的好原料，用它生產(chǎn)的活性炭具有獨特的微細孔，經(jīng)表面處理，可用于電池電極材料、凈水器、氮氣發(fā)生裝置用炭分子篩等方面【10】。 礦物類原料(1)煤炭類目前用于制備活性炭的煤種主要是某些煙煤、優(yōu)質(zhì)無煙煤、褐煤等。 電子工業(yè)領(lǐng)域利用活性炭的比表面積大、孔徑適中和導(dǎo)電特點，可用于制造電池產(chǎn)品的部件；可用于生產(chǎn)高效小型電容器，特別是雙層電容器，容量是普通鋁電解電容器的100萬倍；可用于IC、LSI 及超LSI 的小型存貯永久性電源， 避免因停電等事故而給計算機帶來的不可估量的損失；還可開發(fā)用于大電流放電的雙層電子電容器；在電子和能源方面可用于制造高性能的電容、電池的電極等。用活性炭取代不僅具有不易產(chǎn)生黑色粉末、壓力損失小、水流速度快等特點，還可以用銀離子進行處理或者利用它的導(dǎo)電性制成殺菌性活性炭。一般將活性炭的孔徑分為三類①微孔（孔徑小于30A）, ②中孔(孔徑30～1000A),③大孔(孔徑大于1000A)。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)地致密而堅固，在一戰(zhàn)中用于防毒面具，是當時能得到的唯一的高級吸附劑1900年，奧斯特雷杰科(Ostrejko)發(fā)明氯化法生產(chǎn)活性炭的工藝，開辟了活性炭生產(chǎn)的現(xiàn)代工藝途徑隨著化學工業(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。關(guān)鍵詞：微硅粉；蔗糖；吸附；亞甲基藍；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。研究了該新型新型碳硅復(fù)合吸附劑對亞甲基藍的吸附性能。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。由石墨晶粒和無定形碳所構(gòu)成的多相物質(zhì)決定著活性炭獨特的結(jié)構(gòu)。如果有機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。 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)的低沸點化合物、脂肪族化合物、及某些危害人體健康的有機溶劑、毒劑、腐蝕性溶劑等脫除并回收，既減少了環(huán)境污染和對人身的危害，又可使溶劑得到回收再利用。近年活性炭原料有兩種發(fā)展趨勢：一是制造應(yīng)用量大而廣，性能一般但價格低廉的制品；二是制造性能優(yōu)良具有特殊用途的高性能活性炭，多使用特制高價原料。目前美國、13本擁有利用石油焦制備比表面超過3000m2／g的超級活性炭的專利技術(shù)，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。目前，我國對除塵灰的利用主要是將其?；笞鳛闊掍撛线M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。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活化劑有KOH，ZnC12，H3PO4等。Caturla等采用ZnCI2化學活化后，用二氧化碳進行物理活化核桃活性炭，進一步開孔和拓孔，用此法改性的活性炭比表面積最高可達3000 m2／g。鑄型炭化的優(yōu)點是可以通過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?；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。 處理含鉛廢水我國許多工廠每年都排出大量的低濃度含鉛廢水,有許多未經(jīng)妥善處理即排入水體,給環(huán)境帶來極大的危害。張巧麗，陳旭，袁彪【50】為了得到磁特性和吸附性能比較好的吸附材料，把活性炭的吸附特性和氧化鐵的磁特性結(jié)合起來制成復(fù)合吸附劑，在隨后的吸附飽和后用一個簡單的磁選工序從介質(zhì)中分離出來．制備了磁性流體和超細磁粉，并與活性炭進行復(fù)合，加入不同的活化劑制成活性茨／磁性氧化鐵復(fù)合吸附劑．進行了磁力、Fe含量、BET表面積測量以及XRD衍射分析．通過用碘吸附值法測定吸附劑的吸附性能，運用線性回歸法得到吸附等溫線．研究結(jié)果表明，所得到的復(fù)合吸附劑不僅具有磁性，而且具有良好的吸附性能。%～%。原煤經(jīng)過特殊洗選處理灰分可降到2%以下,以這種特低灰煤為原料,可生產(chǎn)出性能優(yōu)異的活性炭產(chǎn)品【55】 。所制備復(fù)合吸附劑對Cr(Ⅵ)和亞甲基藍的吸附能力同微硅粉和市售常見碳類吸附劑進行了比較，結(jié)果顯示復(fù)合吸附劑對Cr(Ⅵ)%%，%,，%%，%。而Cr(Ⅵ)吸附前后吸附劑的FTIR分析顯示，復(fù)合吸附劑對Cr(Ⅵ)吸附主要以氫鍵吸附為主。 微硅粉用量對亞甲基藍吸附量的影響考察了微硅粉用量對亞甲基藍吸附量的影響。 形貌及形態(tài)表征采用場發(fā)射掃描電鏡對微硅粉及復(fù)合吸附劑的形貌和形態(tài)進行了表征。微硅粉對氮氣的脫附等溫線與吸附等溫線不重合，存在一個較小的滯留回環(huán)，這說明微硅粉中存在較少的中孔。亞甲基藍吸附于復(fù)合吸附劑后，其主要的紅外吸收峰和熒光發(fā)射峰的峰型及位置均無明顯變化，說明亞甲基藍吸附于復(fù)合吸附劑后其分子中的電子云結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變，證明該復(fù)合吸附劑對亞甲基藍的吸附為物理吸附。第二章 碳微硅粉復(fù)合吸附劑對亞甲基藍的吸附性能研究【摘要】本章研究了新型碳微硅粉復(fù)合吸附劑對亞甲基藍的吸附性能。其中分散染料，是處理的重要問題，因此脫色方法的研究成還原染料，硫化染料，冰染料及分子量較大的部分水溶性染料廢水可以采用混凝法進脫色處理，其效果良好。亞甲基藍吸附量按以下式計算: 。另外，染料廢水屬于含有一定量有毒物質(zhì)的有機物廢水，其成分復(fù)雜，色度高，難以生物降解，因此處理的難度大。（5） 結(jié)合碳微硅粉復(fù)合吸附劑吸附亞甲基藍前后亞甲基藍的熒光和FTIR譜圖，表明碳微硅粉復(fù)合吸附劑對亞甲基藍的吸附主要以靜電吸附和氫鍵吸附為主。在H2SO4稀釋釋放出稀釋熱的作用下，部分OH被進一步氧化形成C=O基團和COOH基團。并由Brunauer Emmett Teller（BET）法計算比表面積，采用BJH法對孔徑分布和孔容計算。 碳微硅粉XPS分析 碳元素的XPS分峰擬合 碳微硅粉FTIR譜圖微硅粉和碳微硅粉復(fù)合吸附劑的FTIR顯示()，除在1075cm1，799cm1處Si—O—Si鍵的反對稱伸縮振動吸收峰和對稱伸縮振動吸收峰，476cm 1附近O—Si—O鍵的彎曲振動[59]的紅外吸收峰，及3433cm1處和1638cm1處OH的吸收峰外，碳微硅粉復(fù)合吸附劑在1720cm1處出現(xiàn)羧基的C=O伸縮振動吸收峰，在1368cm1和667cm1分別出現(xiàn)OH的面內(nèi)彎曲振動吸收峰和面外彎曲振動吸收峰，說明在碳微硅粉復(fù)合吸附劑的表面存在著豐富的羥基。亞甲基藍的熒光發(fā)射光譜由LS55熒光分光光度計進行測定2 結(jié)果與討論 優(yōu)化制備條件 為了評估所制備復(fù)合吸附劑的吸附能力，我們以亞甲基藍的吸附量為標準對制備條件進行了優(yōu)化。XPS和FTIR顯示，所制備復(fù)合吸附劑表面含有豐富的OH和COOH等含