【摘要】：隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,有機(jī)污染物引起的水體污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重,水體的有機(jī)污染問(wèn)題亟待解決。目前對(duì)有機(jī)污染物的處理方法可大致分為物理法、化學(xué)法和生物法等。物理吸附法由于具有操作簡(jiǎn)單,吸附效率高,且吸附質(zhì)可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn),是目前最主要的物理處理方法之一。多孔炭作為高效吸附材料在污水處理中備受關(guān)注,制備具有高吸附能力的多孔炭材料并研究其吸附性能是本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本論文將現(xiàn)有的多孔炭材料的制備方法進(jìn)一步優(yōu)化,利用冷凍干燥技術(shù),結(jié)合高溫炭化法和化學(xué)活化法的綜合方法,探索具有超高比表面積和孔容的多孔炭材料的新方法,并研究其對(duì)有機(jī)染料吸附性能,具體研究工作如下:1.多孔炭材料的合成:本文通過(guò)冷凍干燥法,結(jié)合高溫炭化法和化學(xué)活化法相結(jié)合的綜合方法,以高分子材料聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為原料,依次經(jīng)過(guò)前驅(qū)溶液的配制及冷凍干燥過(guò)程,前驅(qū)多孔炭材料的預(yù)氧化過(guò)程,前驅(qū)材料的高溫炭化過(guò)程和多孔炭的化學(xué)活化過(guò)程,得到集微孔、介孔和大孔于一體的復(fù)合型具有超高比表面積(2930.2 m~2/g)和孔容(1.7306 cm~3/g)的多孔炭材料。并對(duì)其進(jìn)行SEM、XRD、IR、TG-DTG、低溫氮?dú)馕?脫附等溫曲線測(cè)定、壓汞測(cè)試等方法表征。發(fā)現(xiàn)當(dāng)改變前驅(qū)液濃度時(shí),通過(guò)改變冰模版的形貌結(jié)構(gòu)間接改變了多孔炭的大孔結(jié)構(gòu);改變預(yù)氧化溫度和時(shí)間條件,對(duì)多孔炭幾乎沒(méi)有影響;改變炭化溫度和升溫速率,發(fā)現(xiàn)炭化溫度越高,升溫速率越慢,得到多孔炭形貌越規(guī)則,且溫度越高,多孔炭的非晶化程度越大;改變活化時(shí)間條件,發(fā)現(xiàn)活化過(guò)程主要是形成微孔結(jié)構(gòu)的過(guò)程,活化時(shí)間越長(zhǎng),得到多孔炭的微孔結(jié)構(gòu)越發(fā)達(dá)。2.多孔炭材料吸附性能研究:系統(tǒng)的研究該多孔炭對(duì)亞甲基藍(lán)(MB)、甲基橙(MO)和羅丹明B(RB)染料的吸附能力,并對(duì)吸附結(jié)果進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)方程擬合及吸附機(jī)理推測(cè),推測(cè)該多孔炭對(duì)亞甲基藍(lán)(1212.5 mg/g)的吸附作用為靜電吸附作用,對(duì)甲基橙(950 mg/g)的吸附可能為靜電吸附或氫鍵作用;而對(duì)羅丹明B(1125 mg/g)的吸附則為復(fù)合式作用。并以亞甲基藍(lán)染料作為吸附質(zhì),分別對(duì)吸附溫度、吸附染料濃度和吸附染料溶液PH值等因素進(jìn)行探究。發(fā)現(xiàn)當(dāng)吸附溫度為303 K,吸附染料溶液濃度為100 ppm,吸附溶液PH為9時(shí),該多孔炭材料對(duì)亞甲基藍(lán)染料吸附速率最快。并且通過(guò)對(duì)脫色率等溫線進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)擬合對(duì)比,發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以很好的擬合該吸附過(guò)程。
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X703;O647.3
【圖文】：

機(jī)污染物對(duì)水體的污染圖

圖 1.2 生活中的各色染料圖。1.2 有機(jī)染料的處理方法有機(jī)染料廢液成分復(fù)雜，具有耐光照、抗酸堿和抗氧化等優(yōu)點(diǎn)，卻使得染料廢液理過(guò)程難度加大，其凈化過(guò)程一直以來(lái)備受關(guān)注。對(duì)于該類水體的凈化降解方法多致可分為三大類：物理法、化學(xué)法和生物法。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2730153