發(fā)布時(shí)間：2020-04-29 15:16

【摘要】：表面活性劑能夠改變固體顆粒與污染物之間的界面性質(zhì),進(jìn)而影響材料的吸附和催化等行為。本研究創(chuàng)新性地將十六烷基三甲基溴化銨(CTAB,cetyltrimethyl ammonium bromide)直接引入到含有酸性橙Ⅱ的模擬廢水中,系統(tǒng)地研究了甘蔗渣生物炭對(duì)酸性橙Ⅱ分子的吸附和超聲催化氧化行為。具體研究結(jié)果如下:(1)在吸附過(guò)程中,溶液中CTAB濃度的增加明顯促進(jìn)了甘蔗渣生物炭對(duì)酸性橙Ⅱ分子的吸附去除。當(dāng)蔗渣生物炭投加量增加時(shí),溶液中酸性橙Ⅱ去除率增大,但由于甘蔗渣生物炭表面活性吸附位點(diǎn)的增加,反而使甘蔗渣生物炭對(duì)酸性橙Ⅱ的吸附量下降。向溶液中加入2.0 mg/L的CTAB時(shí),生物炭對(duì)酸性橙Ⅱ的吸附量從不加CTAB時(shí)的1.66mg/g增加到4.42 mg/g。準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型都能夠用來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),但無(wú)論CTAB存在與否,在溶液pH分別為5.0,7.0和9.0時(shí),線性準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型都比線性準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能更好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在CTAB存在時(shí),甘蔗渣生物炭對(duì)酸性橙Ⅱ的吸附等溫曲線幾乎是線性的,這與無(wú)CTAB存在條件下的生物炭吸附有很大差別。因此,CTAB的存在明顯改變了生物炭表面的帶電性質(zhì)和吸附行為,靜電引力在甘蔗渣吸附去除酸性橙Ⅱ的過(guò)程中起主導(dǎo)作用。(2)在超聲催化氧化過(guò)程中,CTAB濃度和甘蔗渣生物炭劑量的增加都能夠顯著提高超聲催化降解的效率。溶液中CTAB濃度為0和2.0 mg/L時(shí),超聲催化的K_(app)值分別為3.73×10~(-3)和8.55×10~(-3) min~(-1)。在CTAB存在條件下,隨著溶液pH的增加,超聲催化降解酸性橙Ⅱ的效率下降,無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)超聲催化降解具有弱抑制作用,而提高施加的超聲功率能明顯促進(jìn)酸性橙Ⅱ的降解。同時(shí),在CTAB存在條件下,仍然可以看到顯著的甘蔗渣生物炭和超聲波處理聯(lián)用的協(xié)同效應(yīng)。異丙醇和KBr的淬滅實(shí)驗(yàn)表明,在超聲催化降解過(guò)程中自由基鏈反應(yīng)主要發(fā)生在界面區(qū)域內(nèi),并且在溶液本體中發(fā)生的程度較小。OH自由基的貢獻(xiàn)率表明其仍然在總反應(yīng)中起主導(dǎo)作用。以上研究表明,表面活性劑CTAB對(duì)甘蔗渣生物炭的吸附和超聲催化過(guò)程都有顯著的增強(qiáng)效果,該方法在實(shí)際的水處理過(guò)程中有積極的應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

tant)是指那些具有很強(qiáng)表面活性、能夠顯著降的分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有非極性烴鏈和極性基，，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其鹽，非極性烴鏈，如 8 個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活改變固體物質(zhì)與水溶液之間的界面性質(zhì)。根據(jù)面活性劑(包括陽(yáng)離子表面活性劑、陰離子表面表面活性劑；根據(jù)分子組成特點(diǎn)可以分為復(fù)化銨(CTAB，cetyltrimethylammoniumbromide是白色或淡黃色晶體，水溶性大，在酸性和堿l�，能与窊岆子、阳离子、两性离追f礱婊钚約戀穆一�、葞F�、抗抉g紜⑸�、杀菌及生物降耐光、拿摴、耐腮o�。灾]砉ひ悼捎米魃倍嘀鐘橢哂辛己玫娜榛饔�，可用又J匪⒋呋�、助患s�、乳化紤偃领酉摝用广泛�

本文編號(hào)：2644719