【正文】 我還要感謝同一實驗室的學長、學姐和同學，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個個的困難和疑惑，直至本文的順利完成，在此謹向你們表示誠摯的謝意。就對苯酚的吸附和光催化降解作用來說，先負載后膨脹的TiO2/EG都要比先膨脹后負載的TiO2/EG的效果好。最佳工藝條件是石墨∶HNO3∶H3PO4∶KMnO4質量比=1∶∶∶，插層反應溫度為60℃，插層反應時間為50min，微波膨化時間為2min。 本章小結按照本實驗的最佳比例制備的膨脹石墨對100mL濃度為 33mg/L的苯酚溶液的最佳吸附時間為1個小時；中性偏堿且低溫的反應環(huán)境更有利于對苯酚吸附；對1O0mL濃度為 100mg/L的苯酚溶液的最佳吸附pH值為7。先膨脹后負載的TiO2/EG在苯酚濃度小于250mg/L時，苯酚的去除量比未負載的膨脹石墨效果好；但在苯酚濃度超過250mg/L后，先膨脹后負載的TiO2/EG的效果反沒有未負載的膨脹石墨好。對于兩種TiO2/EG來說，苯酚的去除量都大于未負載的膨脹石墨，而其中先負載后膨脹的TiO2/EG的去除效果更加明顯，那是因為TiO2顆粒對苯酚起到光催化降解的作用。 膨脹石墨對苯酚的吸附等溫線 苯酚的吸附等溫線 Langmuir等溫線擬合結果溫度擬合曲線方程相關系數25℃Ce/qe=+45℃Ce/qe=+ Freundlich等溫線擬合結果溫度擬合曲線方程相關系數25℃log qe=﹣+45℃log qe=﹣+，隨著溫度的升高吸附量降低。因此，根據實驗可得，中性偏堿的環(huán)境有利于吸附的進行。序號12345苯酚濃度mg/L50100150250350EG的質量/g攪拌時間/h88888 膨脹石墨用量對苯酚去除效果的影響在三組初始濃度為100mg/L,、,放于254nm紫外燈下25cm處攪拌8個小時,然后測其吸光度,分別計算去除量和去除率。Ce) (l)(l)式的線性關系為:Ce/qe=l/K+(aCe/K) K=QA：Langmuir吸附等溫線。 實驗用量序號123456789苯酚溶液/mL100100100100100100100100100EG的質量/g攪拌時間20min40minlh2h3h4h5h6h7h pH值對苯酚吸附量的影響將濃度為100mg/L的苯酚溶液分別取100mL置于8個燒杯中,并分別調節(jié)PH值至10。 本章小結由正交實驗得出對膨脹體積影響最大的是高錳酸鉀的用量。已經膨化后的膨脹石墨結構松軟，對TiO2溶膠有很好的吸附性能，TiO2溶膠很容易就浸泡入已經膨脹開的石墨蠕蟲層間，但是同時因為TiO2溶膠有很大的粘性，因此會使石墨蠕蟲的孔隙粘合，也會使石墨蠕蟲之間產生粘連，因此先膨脹后負載TiO2的方法會大大縮小膨脹石墨的膨脹容積，減小膨脹石墨比表面積，使原本蓬松的蠕蟲狀膨脹石墨變?yōu)橄鄬s小的顆粒狀，甚至板結。如果酸化時間過少，會導致石墨的氧化插層不充分，繼而不能在膨化階段充分膨化；但如果酸化時間過長，就會使石墨出現過度氧化現象，破壞已形成層間化合物，導致膨脹體積變小。 插層反應時間對膨脹體積的影響取石墨10g，以鱗片石墨∶HNO3∶H3PO4∶KMnO4質量比=1∶∶∶。記錄實驗數據。如果硝酸用量太少，石墨沒有完全被硝酸浸沒，反應不均勻，膨脹體積變??；如果硝酸用量過多，石墨會被過度氧化，膨脹體積亦會變小。膨脹石墨取10g，其他反應物以石墨∶H3PO4∶KMnO4質量比=1∶∶。在反應溫度為60℃時，膨脹體積達到最大值，溫度超過60℃后，膨脹體積隨著溫度升高而變小。 插層反應溫度對膨脹體積的影響膨脹石墨取10g，以鱗片石墨：HNO3：H3PO4：KMnO4質量比=1：：：。取出立即放入砂鍋中放到微波爐中進行膨脹，得到不同高錳酸鉀含量的膨脹石墨，記錄實驗數據。另外磷酸的用量取能浸沒鱗片石墨混合反應物為準，以實驗裝置計算，本實驗磷酸用量取5mL，因為磷酸作為插層劑，用量不宜過多，過多不僅會導致體系水分增多，不利于反應進行，而且會使膨脹石墨的灰分增加，影響膨脹容積?；瘜W氧化法制備石墨層間化合物時，常用正交實驗的方法，改變各種反應物的量，反應時間，反應溫度，就可以得到不同膨脹體積的膨脹石墨。—氨基安替比林溶液（4—氨基安替比林溶液的制備：取2克溶于100ml蒸餾水中，混勻），混勻，（鐵氰化鉀的制備：取8克溶于100ml蒸餾水中，混勻），充分混勻后，加水至標線,放置10min。得到膨脹體積在負載TiO2的膨脹石墨。 負載TiO2的膨脹石墨的制備分別用兩種方法負載TiO2。插層反應完成后水洗至中性，烘干，最后使用微波爐進行膨化，從而得到膨脹石墨。 研究的內容本實驗涉及（1）石墨的膨脹工藝選定；（2）膨脹石墨對苯酚降解性能的表征；（3）試驗并預測膨脹石墨對苯酚吸附性能。所以對苯酚等揮發(fā)酚類需要嚴格控制，而且對于揮發(fā)酚廢水的治理的研究也一直是熱點。采用SGFD法可降低干燥過程中的表面張力，保持凝膠的網絡結構，從而獲得多孔納米TiO2。（2）溶膠一凝膠法：溶膠一凝膠法是目前用來制備超細陶瓷粉末、纖維和薄膜的一種有效方法，包括溶膠制備和溶膠一凝膠化兩個過程。它與其它顏料的協(xié)同效應相當好，這一獨特的光學性能使其成為當今最高檔次的效應顏料。（4）光催化性：納米二氧化欽利用自然光、常溫、常壓、即可催化分解細菌和污染物，許多有毒有機物在納米 TiO2光催化作用下均可逐步降解為對環(huán)境無害的無機物。[47]與板鈦礦和銳鈦礦結構相比，金紅石礦具有更高的對稱性，有兩條共享邊，其密度也最大。創(chuàng)門都呈八面體結構形式，板鈦礦結構中，原子的近程分布是一個扭曲的八面體結構，其中鈦原子位于結構單元的中心，氧原子位于結構單元的各頂點，每個氧原子和鈦原子之間的鍵長均不同。它具有氧化能力強，化學性質穩(wěn)定無毒的性質，這使它成為當今世界上最受青睞的光催化劑。運行管理要求高，承受能力低，污泥產生量大，對高濃度廢水處理效果不理想。僅適用于超高濃度廢水初級處理，尚需其他工藝輔助進行后期處理。操作簡單，可回收酚，效率高。液膜法適用于高低濃度廢水處理，％。接下表操作復雜，萃取劑會給環(huán)境帶來新的污染。 苯酚處理工藝解決含酚廢水的途徑，一是改良企業(yè)產品制備工藝，降低廢水含酚濃度，或循環(huán)用水以減少廢水量：二是在廢水排放過程中加以回收利用。焦化廠的酚類物質主要是揮發(fā)酚，主要來自于熄焦酚水、蒸氨廢水、粗苯分離水、焦油系統(tǒng)精制過程中的洗滌水和分離水等。苯酚是一種常見的化學品，是生產某些樹脂、殺菌劑、防腐劑以及藥物的重要原料。催化領域良好的催化性能，豐富的孔洞結構，較大的比表面積。防火安全材料受熱膨脹，形成穩(wěn)定的碳層且無毒。 膨脹石墨的應用 膨脹石墨的應用性質具體應用環(huán)保領域疏水親油性，無毒，無二次污染，可再生，良好的吸附性。膨化時間由原來的30—60s降低到3—18s。清華大學白新桂[19]等對微波膨化可膨脹石墨的方法和微波膨化機理進行了深入的研究。激光和等離子體膨化技術的高成本性限制了這些技術在產業(yè)化生產中的應用。這種技術的[18]效率較高而且安全便捷，但昂貴的成本限制了它的廣泛應用。 膨脹石墨膨脹技術的研究、燃油、電阻絲等加熱膨化技術可膨脹石墨的膨化需要在瞬間的高溫下進行，過去比較普遍的對可膨脹石墨進行加熱的實驗室技術手段主要依靠燃氣、燃油、電阻絲等方式，用馬弗爐對膨脹石墨進行加熱的例子很多。 膨脹石墨的水洗方法鱗片石墨經過插層處理后的水洗過程，就是酸分子由層間經擴散運動而進入溶液并使孔內外酸濃度達到一致的過程。將膨化劑和石墨混合后加熱或點燃，充分利用混合物爆炸時產生的熱量，使石墨進行膨化反應而得到膨脹石墨。在電化學法的制備過程中，避免了使用強酸、強堿和強氧化劑，使生產設備的使用壽命延長，減少了生產成本和對環(huán)境的污染，且制備工藝簡單，但是對設備的要求比較高，環(huán)境溫度對生產的影響也很大。因此，可膨脹石墨的一個重要的研究開發(fā)方向就是無硫可膨脹石墨的研究?；瘜W氧化法使用的氧化劑分為固體氧化劑和液體氧化劑，固體氧化劑主要有高錳酸鉀、KClO(NH4) 2S2O7等，液體氧化劑主要有硝酸、硫酸、雙氧水、HClO4等。在用化學氧化法制備膨脹石墨時需要加入氧化劑，因為采用的原料—石墨屬于非極性材料，如果只使用極性小的有機酸或無機酸，很難進行插層反應。 膨脹石墨的制備制備膨脹石墨的原理是利用插層膨化來制備。抗氧化與其它傳統(tǒng)密封材料比較，膨脹石墨的氧化溫度較高，制品的氧化速度也很小，在500℃空氣中，耐輻射性在α射線，β射線，γ射線和中子射線的長期照射下不分解、不變形、不老化。性能具體表現不滲透性質地疏松的膨脹石墨經過擠壓，石墨蠕蟲相互粘結后，對氣體和液體介質具有優(yōu)良的不滲透性質。目前膨脹石墨已經廣泛應用于石油、化工、輕 工、電力、冶金、機械、儀表、汽車、原子能、宇航等工業(yè)部門。[2]1840年，首先由Schafhaeutl將硫酸和硝酸混合加入到鱗片石墨中，經過加熱而發(fā)現石墨產生體積膨脹的現象；在 1963年，美國聯(lián)合碳化物公司首先申請可膨脹石墨制造技術專利并于1968年進行工業(yè)化生產。在中國，山東省萊西市和吉林省磐石市是重要的石墨產地。關鍵詞：膨脹石墨 TiO2 苯酚 吸附 降解AbstractExpanded graphite(EG) is a wormlike porous material which is produced by natural squama graphite. It has evolutive networklike pore strueture,big specific surface area ,and high surfaceactive,it is a kind of cheap environmentfriendly liquid phase adsorption with high chemistry stability. TiO2 is a kind of new cheap and nontoxic photochemical catalysis material. The pounds which made by EG and TiO2 not only has the adsorption performance, moreover also has the photochemical catalysis performance ,which provided a new idea and a new focus of study on environmental material.The experimental study on the expansion of adsorption on Phenol Wastewater by EG . With the new method and the old method of expanded graphite supported TiO2 were prepared, for removal of phenol wastewater, and pared two methods of loaded TiO2 graphite effect on the degradation of phenol. The result showed that the adsorpti