本文關(guān)鍵詞：原位法制備銅藻基載鐵活性炭及其去除亞甲基藍(lán)研究

  更多相關(guān)文章： 銅藻 原位合成法 載鐵活性炭 亞甲基藍(lán) 吸附 非均相Fenton

【摘要】：活性炭是一種比表面積大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的吸附劑和催化劑載體,被廣泛地應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。不同原料和方法制得的活性炭,孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)相差較大,對(duì)不同吸附質(zhì)的吸附性能差別較大。研究表明,通過改性在活性炭上負(fù)載一定量的鐵及其氧化物,既可以提高活性炭對(duì)某些物質(zhì)的吸附能力,又可以將其用作某些反應(yīng)如光催化和非均相Fenton氧化等反應(yīng)的催化劑。本文以一種大型海藻—銅藻為原料,FeCl_3·6H_2O為活化劑,采用超聲浸漬-原位合成法制備了銅藻基載鐵活性炭復(fù)合材料(Fe/SAC),以活性炭得率和亞甲基藍(lán)吸附值為指標(biāo),通過正交法考察了活化溫度、活化時(shí)間和浸漬比的影響,采用X射線衍射、掃描電鏡和比表面積分析儀對(duì)最優(yōu)結(jié)果進(jìn)行了表征,并考察了Fe/SAC吸附亞甲基藍(lán)的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)特性。分別以Fe/SAC為吸附劑和非均相Fenton氧化反應(yīng)的催化劑,對(duì)高濃度亞甲基藍(lán)模擬廢水進(jìn)行處理,考察對(duì)比了不同體系中Fe/SAC去除亞甲基藍(lán)的效果,對(duì)Fe/SAC進(jìn)行回收利用,考察了Fe/SAC的循環(huán)再生性能。結(jié)果表明:(1)以銅藻為原料,FeCl_3·6H_2O為活化劑,采用超聲浸漬-原位合成法制備Fe/SAC的最佳工藝條件為:活化溫度600℃、活化時(shí)間1 h、浸漬比1:1,此時(shí)的Fe/SAC得率為39.5%,亞甲基藍(lán)吸附值較ZnCl_2法銅藻基活性炭提高了約42%。該條件下成功制備了負(fù)載有Fe_3O_4和FeO的磁性Fe/SAC復(fù)合材料,比表面積為558.31 m2·g~(-1),平均孔徑約為7.7 nm。(2)準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能夠很好地模擬亞甲基藍(lán)在Fe/SAC上的吸附動(dòng)力學(xué)過程,亞甲基藍(lán)在Fe/SAC上的吸附以化學(xué)吸附占主導(dǎo);顆粒內(nèi)擴(kuò)散擬合結(jié)果表明該吸附過程由多個(gè)吸附階段共同控制。(3)Langmuir模型適于描述亞甲基藍(lán)在Fe/SAC上的吸附平衡過程,313 K下單分子層飽和吸附量為268.10 mg·g~(-1)。熱力學(xué)分析表明,該吸附過程是熵增加的自發(fā)吸熱過程(ΔS0、ΔG0、ΔH0),升溫有利于吸附。(4)作為一種新型非均相Fenton氧化反應(yīng)的催化劑,Fe/SAC具有較高的催化活性,對(duì)高濃度亞甲基藍(lán)模擬廢水具有較好的處理效果。Fe/SAC催化的非均相Fenton氧化反應(yīng)受溶液初始濃度、pH值、反應(yīng)溫度、Fe/SAC投加量和H_2O_2投加量等因素影響。(5)Fe/SAC性質(zhì)穩(wěn)定,鐵離子溶出濃度低,作為非均相Fenton氧化反應(yīng)的催化劑,Fe/SAC循環(huán)再生性能良好。
【關(guān)鍵詞】：銅藻 原位合成法 載鐵活性炭 亞甲基藍(lán) 吸附 非均相Fenton
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;TQ424
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-25
• 1.1 引言10
• 1.2 染料廢水處理研究進(jìn)展10-16
• 1.2.1 物理法10-13
• 1.2.2 化學(xué)法13-16
• 1.2.3 生物法16
• 1.3 Fenton氧化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用16-20
• 1.3.1 均相Fenton氧化技術(shù)18-19
• 1.3.2 非均相Fenton氧化技術(shù)19-20
• 1.4 載鐵活性炭在水處理中的研究進(jìn)展20-23
• 1.4.1 載鐵活性炭制備方法21-22
• 1.4.2 載鐵活性炭在水處理中的應(yīng)用22-23
• 1.5 本論文的研究意義及內(nèi)容23-25
• 1.5.1 研究意義23
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容23-24
• 1.5.3 技術(shù)路線24-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法25-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與主要儀器裝置25-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品25
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)原料25-26
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器26
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)裝置26-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法28-33
• 2.2.1 銅藻基載鐵活性炭（Fe/SAC）的制備28-29
• 2.2.2 Fe/SAC的表征29
• 2.2.3 Fe/SAC吸附亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)29-31
• 2.2.4 非均相Fenton反應(yīng)降解亞甲基藍(lán)單因素實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.2.5 Fe/SAC穩(wěn)定性及再生實(shí)驗(yàn)32-33
• 2.3 分析方法33-36
• 2.3.1 Fe/SAC得率的計(jì)算33
• 2.3.2 Fe/SAC亞甲基藍(lán)吸附值的測定33
• 2.3.3 亞甲基藍(lán)濃度的測定33-34
• 2.3.4 Fe~(2+)及Fe~(3+)濃度的測定34-36
• 第三章 銅藻基載鐵活性炭的制備及表征36-42
• 3.1 Fe/SAC最優(yōu)制備工藝條件的確定36-38
• 3.2 Fe/SAC表征結(jié)果38-41
• 3.2.1 比表面積及孔結(jié)構(gòu)38-40
• 3.2.2 掃描電鏡分析40
• 3.2.3 X射線衍射分析40-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第四章 Fe/SAC吸附亞甲基藍(lán)動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)研究42-50
• 4.1 Fe/SAC吸附亞甲基藍(lán)動(dòng)力學(xué)分析42-46
• 4.2 Fe/SAC吸附亞甲基藍(lán)等溫模型46-48
• 4.3 Fe/SAC吸附亞甲基藍(lán)熱力學(xué)分析48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-50
• 第五章 Fe/SAC催化非均相Fenton反應(yīng)降解亞甲基藍(lán)研究50-60
• 5.1 不同體系下亞甲基藍(lán)去除效果研究50-52
• 5.2 Fe/SAC催化非均相Fenton反應(yīng)降解亞甲基藍(lán)影響因素52-57
• 5.2.1 pH對(duì)亞甲基藍(lán)去除率的影響52-53
• 5.2.2 Fe/SAC投加量對(duì)亞甲基藍(lán)去除率的影響53-54
• 5.2.3 H_2O_2用量對(duì)亞甲基藍(lán)去除率的影響54-55
• 5.2.4 亞甲基藍(lán)初始濃度對(duì)去除率的影響55-56
• 5.2.5 反應(yīng)溫度對(duì)亞甲基藍(lán)去除率的影響56-57
• 5.3 Fe/SAC穩(wěn)定性及循環(huán)再生性能57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)61
• 6.3 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文70

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王西奎,國偉林,姚忠燕,狄可;超聲化學(xué)法降解水中微量亞甲基藍(lán)的研究[J];環(huán)境化學(xué);2004年01期

2 鄭琦;李忠銘;王靖宇;劉志洪;;二氧化鈦溶膠日光下降解亞甲基藍(lán)的研究[J];化學(xué)與生物工程;2007年01期

3 劉轉(zhuǎn)年;趙西成;;不同組成粉煤灰吸附亞甲基藍(lán)的性能和機(jī)理研究[J];西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

4 楊士建;何宏平;吳大清;陳冬;覃宗華;袁鵬;朱建喜;;鈦摻雜磁鐵礦吸附去除水中亞甲基藍(lán)的研究[J];地學(xué)前緣;2008年06期

5 李冬;尹國杰;;改性煤矸石吸附亞甲基藍(lán)的研究[J];非金屬礦;2008年04期

6 路英杭;馮翰林;孫中溪;;鋁硅酸鹽對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附行為[J];濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年01期

7 冉東凱;儲(chǔ)德清;;納米氧化亞銅的制備及其對(duì)降解亞甲基藍(lán)的催化性能[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

8 涂逢樟;姚輝梅;林竹光;陳蘭蘭;張亮;;分光光度法研究粉煤灰對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附及其機(jī)理研究[J];光譜實(shí)驗(yàn)室;2010年03期

9 張彩寧;王煦漫;;交聯(lián)γ-聚谷氨酸吸附亞甲基藍(lán)的研究[J];西安工程大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

10 黃曼雯;劉敬勇;蔡華梅;藍(lán)靜;裴媛媛;王靖宇;黃桂虹;鄧俊強(qiáng);劉凱;謝永彬;;柚子皮對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能[J];貴州農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年01期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王蔚;韓攀;馬江雁;王元鳳;韓潤平;;可見分光光度法研究沸石柱高對(duì)吸附亞甲基藍(lán)的影響[A];第十五屆全國分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2008年

2 唐艷茹;丁鵬;成寶海;張敏;常超;;功能化石墨烯對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能[A];第九屆全國微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)研討會(huì)暨第七屆中學(xué)微型實(shí)驗(yàn)研討會(huì)論文集[C];2011年

3 楊合;薛向欣;劉卯;董學(xué)文;左良;;我國幾種含鈦物料作為光催化材料降解亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)研究[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅲ[C];2004年

4 何亞蕓;蘇彬;;垂直有序介孔硅修飾電極用于亞甲基藍(lán)的富集與電化學(xué)檢測研究[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第04分會(huì)：納米生物傳感新方法[C];2014年

5 田曉溪;閆立東;陳林;孫雨薇;;自制納米ZnO光催化降解亞甲基藍(lán)[A];第十四屆全國青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2013年

6 張芳庭;聶績;張德文;周穎琳;張新祥;;亞甲基藍(lán)與G-四聚體相互作用研究及其在均相電化學(xué)傳感中的應(yīng)用[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第04分會(huì)：納米生物傳感新方法[C];2014年

7 王麗娟;廖立兵;韓琳;;鈦柱撐蒙脫石光催化降解亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)研究[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第11屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

8 韓琳;廖立兵;陳向榮;萬印華;;納米二氧化鈦光催化降解亞甲基藍(lán)的研究[A];中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會(huì)第11屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2007年

9 覃鴻東;朱義年;梁美娜;蔡芬芬;佟小薇;;竹炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附及其影響因素研究[A];2008中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（上卷）[C];2008年

10 王浩紅;徐承天;陳邦林;;TiO_2/CdS/Fe_mO_n光催化降解亞甲基藍(lán)[A];中國化學(xué)會(huì)第十屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳志;芽胞桿菌修復(fù)鉛、鈾和亞甲基藍(lán)污染的相關(guān)機(jī)制研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2015年

2 張祥龍;高壓脈沖水中放電特性及亞甲基藍(lán)模擬廢液降解研究[D];北京交通大學(xué);2012年

3 馬玉芹;功能化SBA-15納米分子篩去除水中污染物的性能研究[D];東北師范大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 夏運(yùn)雪;酵母菌/殼聚糖納米生物復(fù)合材料對(duì)廢水中Cd~(2+)/亞甲基藍(lán)去除研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 張書書;鉍基氧化物和鈰基復(fù)合氧化物上亞甲基藍(lán)光催化降解性能的研究[D];遼寧師范大學(xué);2015年

3 李丹丹;以纖維為造孔劑的粉煤灰基吸附材料制備及其對(duì)染料的吸附性能研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

4 張偉強(qiáng);改性石墨烯海綿材料的制備及吸附性能研究[D];東華理工大學(xué);2016年

5 徐海燕;新型TiO_2復(fù)合物的制備及其光催化降解亞甲基藍(lán)的性能研究[D];重慶工商大學(xué);2016年

6 茍三評(píng);羥基氧化鐵復(fù)合物處理印染廢水的研究[D];西南交通大學(xué);2016年

7 謝靜艷;配合物柱撐蒙脫石復(fù)合材料的制備及應(yīng)用研究[D];華僑大學(xué);2016年

8 張聲洲;表面修飾活性炭處理染料廢水的研究[D];昆明理工大學(xué);2016年

9 Ahmed Mohamed Abdelrahman Ahmed Attia;[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

10 蔣謙;三維球形硫化銻與氯氧化銻復(fù)合材料的制備及光催化活性的研究[D];湖南大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：551114