本文關(guān)鍵詞：改性水枝錦活性炭對水中羅丹明B和環(huán)丙沙星鹽酸鹽吸附特性研究

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【摘要】：采用廢棄的水生植物水枝錦制備改性活性炭,用于吸附去除水體中污染物羅丹明B和環(huán)丙沙星鹽酸鹽。通過Boehm滴定、氮氣吸附解析曲線和紅外光譜法分析測定了自制丙酮酸改性水枝錦活性炭的物化特性及其對水中羅丹明B和環(huán)丙沙星鹽酸鹽的去除能力,進一步研究探討了水枝錦改性活性炭在水體中接觸的停留時間、溶液pH值和離子強度對污染物羅丹明B和環(huán)丙沙星鹽酸鹽吸附性能的影響。將干燥的水枝錦浸漬在45wt% H3PO4(1.3:1, H3PO4:LS, w/w)中12小時后在馬弗爐中焙燒1小時所得活性炭記為LSAC；水枝錦浸漬在45wt% H3PO4與丙酮酸(13:0.02, g H3P04/mol PA)混合液于馬弗爐中焙燒1小時所得活性炭記為PA-LSAC;將10g LSAC與含0.08mol丙酮酸100mL溶液混合震蕩16小時所得活性炭記為LSAC-PA。測定結(jié)果表明：PA-LSAC和LSAC-PA的比表面積分別為1128.93和966.55m2/g,其對應(yīng)的孔容積分別為0.841和0.663cm3/g,均高于LSAC (877.11m2/g和0.604cm3/g)。由紅外光譜和Boehm滴定結(jié)果顯示LSAC-PA含更多的表面含氧官能團。羅丹明B的吸附量受溶液pH值影響較大。離子強度對羅丹明B的去除影響不大。通過動力學研究活性炭對羅丹明B的吸附過程符合偽二級動力學模型,并采用顆粒內(nèi)擴散模型解釋了其吸附機理。羅丹明B吸附平衡符合Langmuir模型。由Langmuir模型推算出LSAC、PA-LSAC和LSAC-PA對羅丹明B的最大吸附量分別為370.37 mg/g、384.62 mg/g和333.33 mg/g。綜上可得PA-LSAC和LSAC-PA可作為去除廢水中羅丹明B的有效吸附劑,對于污染物的有效去除前景較好。水枝錦浸漬在45 wt% H3PO4(2:1, H3PO4:LS, w/w)中10小時后在馬弗爐中焙燒1小時所得活性炭記為AC；水枝錦浸漬在45 wt% H3PO4與硫酸亞鐵銨(10:0.001, g H3PO7/mol FAS)混合液放置10小時后在馬弗爐中焙燒1小時所得活性炭記為AC-FAS;10g水枝錦與0.002 mol硫酸亞鐵銨于100℃下浸漬2小時后加入20g的45wt%H3PO4繼續(xù)浸漬10小時,然后在馬弗爐中焙燒1小時所得活性炭記為AC-FAS2。測定結(jié)果表明：AC-FAS和AC-FAS2的比表面積分別為967.28和959.06m2/g,其對應(yīng)的孔容積分別為1.084和0.989cm3/g,與AC(1327.68m2/g和1.414cm3/g)相比均有所下降。紅外光譜和Boehm滴定結(jié)果顯示,含酸性和堿性表面官能團的數(shù)量AC-FAS2AC-FASAC。通過接觸時間和pH值對環(huán)丙沙星鹽酸鹽的影響結(jié)果表明,pH值對環(huán)丙沙星鹽酸鹽吸附的影響較大,吸附動力學符合偽二級動力學模型,同時采用顆粒內(nèi)擴散模型解釋了其吸附機理,環(huán)丙沙星鹽酸鹽的吸附平衡過程符合Langmuir模型。由此可得AC-FAS和AC-FAS2去除廢水中的環(huán)丙沙星鹽酸鹽實驗效果滿意,前景較好。
【關(guān)鍵詞】：改性活性炭 水枝錦 丙酮酸 羅丹明B 硫酸亞鐵銨 環(huán)丙沙星鹽酸鹽
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703;TQ424.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一部分 引言10-13
• 第二部分 文獻綜述13-21
• 2.1 染料廢水和抗生素廢水的產(chǎn)生、危害及處理現(xiàn)狀13-15
• 2.1.1 染料廢水的產(chǎn)生、危害及處理現(xiàn)狀13-14
• 2.1.2 抗生素廢水的產(chǎn)生、危害及處理現(xiàn)狀14-15
• 2.2 活性炭研究情況15-19
• 2.2.1 活性炭的制備15-16
• 2.2.2 活性炭的物化性質(zhì)16-17
• 2.2.3 活性炭的改性17-19
• 2.3 水枝錦的應(yīng)用現(xiàn)狀19-21
• 第三部分 實驗部分21-27
• 3.1 試劑與儀器21-23
• 3.1.1 實驗試劑21
• 3.1.2 實驗原料21-22
• 3.1.3 實驗儀器設(shè)備22-23
• 3.2 實驗方法23-24
• 3.3 吸附理論和數(shù)值模擬24-27
• 3.3.1 吸附動力學理論24-25
• 3.3.2 吸附熱力學理論25-27
• 第四部分 結(jié)果與討論27-56
• 4.1 LSAC及丙酮酸改性水枝錦活性炭吸附羅丹明B27-42
• 4.1.1 制備水枝錦活性炭27-28
• 4.1.2 活性炭吸附羅丹明B分析結(jié)果28-42
• 4.1.3 小結(jié)42
• 4.2 AC、AC-FAS、AC-FAS2對環(huán)丙沙星鹽酸鹽吸附特性研究42-56
• 4.2.1 活性炭的制備42-43
• 4.2.2 活性炭吸附環(huán)丙沙星鹽酸鹽分析結(jié)果43-55
• 4.2.3 小結(jié)55-56
• 第五部分 結(jié)論56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-64
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文目錄64-65
• 附件65

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本文編號：532713