萘是由兩個(gè)稠合苯環(huán)組成的化合物,是一種典型的多環(huán)芳烴。萘在工業(yè)廢水中經(jīng)常被檢出,其具有強(qiáng)的生物致毒、致畸和致癌性,預(yù)計(jì)未來(lái)由此產(chǎn)生的淡水污染會(huì)造成嚴(yán)重的用水壓力,因此需采取有效的措施將其從污染水體中去除。吸附技術(shù)是一種常用的污水處理方法用于減少水體中污染物的含量�；钚蕴恳蚱渚哂卸喾N獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),如比表面積高、孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)和表面官能團(tuán)豐富等,常作為高效吸附劑被用于液相中有機(jī)污染物的去除,故可選取活性炭進(jìn)行水體中萘的去除研究。目前已有許多研究者致力于研究活性炭的制備及改性技術(shù)來(lái)提高其對(duì)特定污染物的吸附特性。以纖維素與木質(zhì)素混合物、無(wú)煙煤和淀粉為原料,通過微波輔助化學(xué)活化技術(shù)制備得到三種活性炭(ACLC、CAC和HMAC),并與杏殼、木屑、核桃殼基三種商業(yè)活性炭(ACAS、ACW和ACWS)對(duì)比研究。通過多種材料表征方法(SEM、FTIR、XPS、BET及元素分析)結(jié)合活性炭對(duì)萘的吸附性能測(cè)試,探究不同活性炭表面理化性質(zhì)差異與其吸附行為之間的內(nèi)在聯(lián)系。研究了萘溶液初始濃度、吸附溫度、吸附時(shí)間、溶液pH和離子強(qiáng)度等影響因子差異條件下,六種活性炭對(duì)萘的吸附行為。研究表明活性炭表面理化性質(zhì)會(huì)影響其萘吸附能力,其中淀粉基及煤基活性炭具有優(yōu)異的表面物化性質(zhì)及高的萘吸附能力,當(dāng)初始萘濃度為30 mg/g時(shí),二者的平衡萘吸附量分別為158.9和160.7mg/g,二者幾乎具有相當(dāng)?shù)妮廖侥芰�。以煤�?PC)、淀粉炭(HC)、淀粉基及煤基活性炭為原料,油酸為改性劑,在微波照射輔助下采用常規(guī)改性法和原位改性法對(duì)原料進(jìn)行改性,主要得到兩種常規(guī)改性活性炭(O-HMAC2和O-CAC2)及兩種原位改性活性炭(O-HMAC1和O-CAC1)。材料表征及初步萘吸附測(cè)試結(jié)果表明原位改性樣品具有較高的比表面積(725.0及912.9 m~2/g),對(duì)萘的吸附能力有明顯提升,初始濃度為30 mg/g時(shí),二者的萘吸附量提升率分別為13.72%及16.86%;而常規(guī)改性樣品孔道被堵塞,對(duì)萘的吸附能力下降,同等條件時(shí)下降率分別為40.59%及41.88%。表明通過原位改性法成功制得了高性能的改性淀粉基和煤基活性炭。以O(shè)-HMAC1和O-CAC1為吸附劑,研究了不同萘溶液初始濃度、接觸時(shí)間、初始pH和活性炭使用次數(shù)條件下,樣品對(duì)萘的靜態(tài)吸附行為。結(jié)果表明二者吸附行為相似,對(duì)萘的吸附符合二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)及Freundlich等溫線模型。同時(shí),在動(dòng)態(tài)條件下研究了不同柱高、萘溶液流速及初始萘濃度對(duì)吸附劑吸附穿透曲線的影響,結(jié)果表明二者對(duì)萘動(dòng)態(tài)吸附的適宜條件均為床高1 cm,進(jìn)水流速1 mL/min,進(jìn)料濃度30 mg/L。通過Thomas和Adam's-Bohart動(dòng)態(tài)吸附模型擬合動(dòng)態(tài)吸附數(shù)據(jù),最終表明Thomas模型適用于描述O-HMAC1和O-CAC1對(duì)萘的動(dòng)態(tài)吸附過程。
【學(xué)位單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

選擇性及親和力的固定化帶電表面功能基團(tuán)，同時(shí)破壞并抑制不利于化學(xué)吸附的基團(tuán)，使得其表面現(xiàn)有的基團(tuán)和由學(xué)試劑引入的基團(tuán)二者間產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，最終達(dá)到提升活性炭吸附性能的目的�；钚蕴康母男曰旧峡赏ㄟ^三種方法實(shí)現(xiàn)：（1）接枝法。即通過化學(xué)反應(yīng)使化學(xué)試劑與活性炭表面官能團(tuán)之間產(chǎn)生新的鍵從而將其嫁接到活性炭表面，實(shí)現(xiàn)活性炭表面的功能化；（2）物理浸漬法。將化學(xué)試劑附著到活性炭表面上最簡(jiǎn)單的方法即浸漬，該過程是通過將化學(xué)物質(zhì)與活性炭在揮發(fā)性溶劑中物理混合，以幫助化學(xué)物質(zhì)傳質(zhì)到活性炭表面和孔中，過量的化學(xué)溶劑通過蒸發(fā)將其分離出來(lái)；（3）雙重功能化法。這種功能化方法是將接枝了的活性炭進(jìn)行物理浸漬，或浸漬了的活性炭進(jìn)行化學(xué)接枝，以期獲得兩種方法間的協(xié)同效應(yīng)從而促進(jìn)活性炭對(duì)吸附質(zhì)的吸附作用。圖 1-1 展示了活性炭改性的三種不同方法示意圖[28]。

過量的化學(xué)溶劑通過蒸發(fā)將其分離出來(lái)；（3）雙重功能化法。這種枝了的活性炭進(jìn)行物理浸漬，或浸漬了的活性炭進(jìn)行化學(xué)接枝，以期協(xié)同效應(yīng)從而促進(jìn)活性炭對(duì)吸附質(zhì)的吸附作用。圖 1-1 展示了活性炭法示意圖[28]。圖 1-1 活性炭改性方法示意圖Fig. 1-1 Schematic diagram of modification method of activated carbon的具體實(shí)施過程中，根據(jù)改性劑在活性炭制備過程中不同階段的加入法和原位改性法，常規(guī)改性法是在成品活性炭的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性，而材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性。圖 1-2 匯總了活性炭的兩種改性流程。從兩果可以看出相較于常規(guī)改性法，原位改性法具有簡(jiǎn)單、高效和節(jié)能的文將以上述三種改性方式為基礎(chǔ)，采用常規(guī)改性法與原位改性法改善疏水性。

萘分子中氫原子位置 of hydrogen atom pos圖 1-4 萘的共振結(jié)構(gòu)ance Structure Formula途是作為生產(chǎn)中的萘威等，它也是雜的萘，但如今，從最豐富的單組分。按重量計(jì)約占其總的油，以及十二種是各種酚類），用重量計(jì)約含 95%的

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 梁美娜;改性甘蔗渣生物質(zhì)炭吸附劑的制備及其對(duì)砷和鉛的吸附研究[D];廣西大學(xué);2018年

2 劉海;濕地植物基活性炭制備和改性及其對(duì)重金屬離子的吸附機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 王鎮(zhèn)乾;水中六價(jià)鉻在改性玉米秸稈表面的吸附與還原研究[D];華僑大學(xué);2018年

2 房丹丹;榛子殼活性炭的制備及其應(yīng)用研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

3 崔紀(jì)成;棉稈基活性炭的制備及其吸附性研究[D];塔里木大學(xué);2017年

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本文編號(hào)：2819085