香蕉皮改性吸附劑的制備及其吸附性能研究
本文選題:香蕉皮 + 堿化改性; 參考:《重慶大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:本文利用農(nóng)業(yè)廢棄物香蕉皮為原料,通過化學(xué)改性制備吸附劑,在高溫下炭化吸條件下制備了活性炭吸附劑。通過進(jìn)行吸附氨氮實(shí)驗(yàn),采用比表面積、FTIR和掃描電鏡等分析方法對(duì)吸附劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,研究了吸附實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)吸附污染物性能的影響,自制了一個(gè)改性香蕉皮吸附劑和活性炭混合的吸附柱,初步探索了對(duì)動(dòng)態(tài)水樣的污染物去除效果。主要研究要點(diǎn)如下:1.吸附劑和活性炭法的制備條件與結(jié)構(gòu)表征。香蕉皮制備氨氮吸附劑的最優(yōu)化的改性劑為Na OH,并且研究了最優(yōu)化的改性條件為0.2mol/L Na OH作為改性劑,固液比10g/L,改性時(shí)間20 min。通過與KOH活化劑研磨混合,在850℃下,制備出具備高比表面活性炭,比表面積達(dá)1534 m2/g,通過SEM掃描,得出改性香蕉皮吸附劑和活性炭的表面結(jié)構(gòu),表面均無定型結(jié)構(gòu),褶皺多孔,通過SEM掃描,得出改性香蕉皮吸附劑和活性炭的表面結(jié)構(gòu),表面均無定型結(jié)構(gòu),褶皺多孔,并且通過比表面分析活性炭中中孔所占比例為92.8%,直徑在2.1-2.7之間,并且通過FT-IR譜圖發(fā)現(xiàn)其表面具有很多官能團(tuán),能夠提升其吸附性能。2.投加量、吸附時(shí)間、p H都會(huì)對(duì)改性香蕉皮吸附劑和活性炭處理氨氮、重金屬離子Cd2+、Pb2+、Cu2+和甲氰菊酯的吸附性能造成影響。研究表明:p H值增加,去除率增加。改性香蕉皮吸附劑和活性炭處理濃度為6mg/L氨氮水樣的最優(yōu)化的投加量分別為0.2g/50m L,0.4g/50m L,吸附平衡時(shí)間分別為13min,45min,改性香蕉皮吸附劑吸附飽和吸附量能夠達(dá)到9.4787mg/g,活性炭的飽和吸附量有2.0097mg/g;改性香蕉皮吸附劑和活性炭處理濃度為100mg/L Cd2+、Pb2+、Cu2+水樣的最優(yōu)化的投加量分別為0.2g/50m L和0.1 g/50m L,吸附平衡時(shí)間分別為45min、20min,改性香蕉皮吸附劑對(duì)重金屬離子Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附容量分別為79.5234mg/g、98.1351mg/g、69.8760 mg/g,活性炭對(duì)重金屬離子Cd2+、Pb2+、Cu2+的吸附容量分別為136.7754mg/g、160.0214mg/g、88.5461mg/g;改性香蕉皮吸附劑和活性炭處理濃度為100ug/L甲氰菊酯水樣的最優(yōu)化的投加量分別為100mg/50m L和60mg/50m L,吸附平衡時(shí)間分別為60min、50min,改性香蕉皮吸附劑對(duì)于甲氰菊酯的飽和吸附容量為59.7372 ug/g,而活性炭為188.9024 ug/g。3.等溫吸附研究。香蕉皮改性吸附劑或活性炭對(duì)氨氮和甲氰菊酯的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等溫線,因此香蕉皮改性吸附劑或活性炭對(duì)氨氮和甲氰菊酯的吸附介于單分子層和多分子層之間。根據(jù)Freundlich吸附模型,改性香蕉皮吸附劑對(duì)Cd2+、Pb2+、Cu2+可能屬于單層吸附和多層吸附之間,而活性炭對(duì)Cd2+、Pb2+、Cu2+屬于單層吸附。4.重金屬Cd2+和氨氮、重金屬Cd2+和甲氰菊酯的競爭吸附。無論是在改性香蕉皮吸附劑還是活性炭的吸附過程中,重金屬Cd2+完全處于優(yōu)勢地位,當(dāng)改性香蕉皮吸附劑或者活性炭的表面被重金屬占據(jù)時(shí),氨氮和甲氰菊酯的吸附量會(huì)降低。在吸附柱的試驗(yàn)中,吸附柱處理污染物質(zhì)量濃度為國家標(biāo)準(zhǔn)限值2倍的水樣,氨氮和重金屬的去除率達(dá)到99%以上,甲氰菊酯的去除率達(dá)到96.9%。論文為香蕉皮的利用提供了一種新的變廢為寶的處理思路,拓寬了農(nóng)業(yè)廢棄物制備水處理吸附劑的研究方法。
[Abstract]:The adsorption performance of modified banana peel adsorbent and activated carbon was studied by SEM scanning . The optimum conditions of adsorption were as follows : 1 . The surface structure of the modified banana peel adsorbent and activated carbon was studied . The adsorption capacity of activated carbon to ammonia nitrogen and fenpropathrin ranges from 79.5234mg / g , 98.1351mg / g , 88.5461mg / g . and widens the research method of the agricultural waste preparation water treatment adsorbent .
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:X703;O647.33
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,本文編號(hào):1759419
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