本文關(guān)鍵詞：表面修飾活性炭處理染料廢水的研究

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【摘要】：我國水體污染形勢比較嚴峻,發(fā)展高效清潔的治理方法是當前科技工作者面臨的重要挑戰(zhàn)!本文旨在探索一種更加節(jié)能的方法來處理染料廢水,以保護當前的生態(tài)環(huán)境,減少廢水污染。本文研究了普通活性炭的靜態(tài)吸附特點,探索亞甲基藍初始濃度、振蕩時間、添加量、溫度等對其吸附過程的影響,并進行了吸附熱力學、動力學研究,結(jié)果表明普通活性炭吸附亞甲基藍是一個自發(fā)的吸熱反應,屬于物理吸附；其動力學行為遵循準二級動力學方程,吸附速率限制步驟為膜擴散。本文研究了常規(guī)加熱條件下保溫溫度、保溫時間、升溫速率、浸漬濃度以及浸漬時間對載銅活性炭吸附性能的影響,結(jié)果表明在保溫溫度450℃、保溫時間40min、升溫速率為25℃/min、浸漬濃度為0.1mol/L和浸漬時間為12h的條件下,常規(guī)加熱制備的載銅活性炭吸附亞甲基藍的能力可以達到270mg/g；采用載銅活性炭作為吸附劑進行靜態(tài)吸附亞甲基藍的實驗,探索振蕩時間等對其吸附過程的影響,并進行了吸附熱力學、動力學研究,結(jié)果表明載銅活性炭吸附亞甲基藍也是一個自發(fā)的吸熱反應,屬于物理吸附；其動力學行為遵循準二級動力學方程,吸附速率限制步驟為膜擴散。本文還研究了微波加熱條件下微波溫度、微波時間、微波功率、浸漬濃度以及浸漬時間對載銅活性炭吸附性能的影響,結(jié)果表明在微波溫度為450℃、微波時間為20min、微波功率為300W、浸漬濃度為0.1mol/L和浸漬時間為12h時,微波加熱制備的載銅活性炭的亞甲基藍值為307.5mg/g；采用載銅活性炭作為吸附劑進行靜態(tài)吸附亞甲基藍的實驗,探索振蕩時間等對吸附過程的影響,并進行了吸附熱力學和吸附動力學研究,結(jié)果表明此載銅活性炭吸附亞甲基藍也是一個自發(fā)的吸熱反應,屬于物理吸附過程；其動力學行為遵循準二級動力學方程,吸附速率限制步驟為膜擴散。此外,采用孔結(jié)構(gòu)、FTIR、XRD、SEM等方法分別對普通活性炭和載銅活性炭進行了表征分析。本文研究表明,常規(guī)加熱制備的載銅活性炭的亞甲基藍值比普通活性炭提高了33.66%,微波加熱制備的載銅活性炭的亞甲基藍值比普通活性炭提高了52.23%,而微波加熱制備的載銅活性炭亞甲基藍值比常規(guī)加熱制備的提高了13.89%。結(jié)果表明,負載銅處理活性炭在一定程度上提高了其對亞甲基藍的吸附能力。
【關(guān)鍵詞】：微波加熱 染料廢水 載銅活性炭 亞甲基藍
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X788
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 染料廢水處理研究進展11-12
• 1.1.1 染料廢水11
• 1.1.2 廢水處理現(xiàn)狀11-12
• 1.2 活性炭的研究進展12-16
• 1.2.1 活性炭制備研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 活性炭再生研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 活性炭改性研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 載銅活性炭的研究進展16-17
• 1.4 微波加熱的應用進展17-18
• 1.5 本論文的研究意義及內(nèi)容18-21
• 1.5.1 研究背景18
• 1.5.2 研究意義18
• 1.5.3 研究內(nèi)容18-21
• 第二章 實驗方法及表征方法21-27
• 2.1 實驗原料、試劑及儀器21-22
• 2.1.1 實驗原料21
• 2.1.2 實驗試劑21
• 2.1.3 實驗儀器21-22
• 2.2 制備實驗方法及分析22-23
• 2.2.1 實驗方法22
• 2.2.2 測試分析22-23
• 2.3 靜態(tài)吸附實驗方法及分析23-25
• 2.3.1 吸附熱力學研究23-24
• 2.3.2 吸附動力學研究24-25
• 2.4 實驗表征分析25-27
• 2.4.1 孔結(jié)構(gòu)分析25
• 2.4.2 FT-IR分析25
• 2.4.3 XRD分析25
• 2.4.4 SEM分析25-27
• 第三章 普通活性炭的靜態(tài)吸附實驗及其表征分析27-41
• 3.1 實驗流程27
• 3.2 普通活性炭吸附亞甲基藍的影響因素27-30
• 3.2.1 振蕩時間對吸附性能的影響27-28
• 3.2.2 亞甲基藍初始濃度對吸附性能的影響28-29
• 3.2.3 吸附劑添加量對吸附的影響29
• 3.2.4 溫度對吸附性能的影響29-30
• 3.3 普通活性炭吸附亞甲基藍的熱力學研究30-32
• 3.3.1 Langmuir吸附等溫線30
• 3.3.2 Freundlich吸附等溫線30-31
• 3.3.3 熱力學計算31-32
• 3.4 普通活性炭吸附亞甲基藍的動力學研究32-34
• 3.5 普通活性炭吸附亞甲基藍的吸附機理34-35
• 3.6 普通活性炭的表征分析35-39
• 3.6.1 孔結(jié)構(gòu)分析35-36
• 3.6.2 FT-IR分析36-37
• 3.6.3 XRD分析37
• 3.6.4 SEM分析37-39
• 3.7 本章小結(jié)39-41
• 第四章 載銅活性炭的常規(guī)制備及其性能研究41-63
• 4.1 實驗流程41-42
• 4.2 常規(guī)制備的影響因素42-47
• 4.2.1 保溫溫度對載銅活性炭性能影響42-43
• 4.2.2 保溫時間對載銅活性炭性能影響43-44
• 4.2.3 升溫速率對載銅活性炭性能影響44-45
• 4.2.4 浸漬濃度對載銅活性炭性能影響45-46
• 4.2.5 浸漬時間對載銅活性炭性能影響46-47
• 4.3 載銅活性炭吸附亞甲基藍的影響因素47-50
• 4.3.1 振蕩時間對吸附性能的影響48
• 4.3.2 亞甲基藍初始濃度對吸附性能的影響48-49
• 4.3.3 吸附劑添加量對吸附的影響49-50
• 4.3.4 溫度對吸附性能的影響50
• 4.4 載銅活性炭吸附亞甲基藍的熱力學研究50-52
• 4.4.1 Langmuir吸附等溫線50-51
• 4.4.2 Freundlich吸附等溫線51-52
• 4.4.3 熱力學計算52
• 4.5 載銅活性炭吸附亞甲基藍的動力學研究52-54
• 4.6 載銅活性炭吸附亞甲基藍的吸附機理54-55
• 4.7 載銅活性炭的表征分析55-61
• 4.7.1 孔結(jié)構(gòu)分析55-56
• 4.7.2 FT-IR分析56-57
• 4.7.3 XRD分析57-58
• 4.7.4 SEM分析58-61
• 4.8 本章小結(jié)61-63
• 第五章 載銅活性炭的微波制備及其性能研究63-85
• 5.1 實驗流程63-64
• 5.2 微波制備的影響因素64-69
• 5.2.1 微波溫度對載銅活性炭性能影響64-65
• 5.2.2 微波時間對載銅活性炭性能影響65-66
• 5.2.3 微波功率對載銅活性炭性能影響66-67
• 5.2.4 浸漬濃度對載銅活性炭性能影響67-68
• 5.2.5 浸漬時間對載銅活性炭性能影響68-69
• 5.3 載銅活性炭吸附亞甲基藍的影響因素69-71
• 5.3.1 振蕩時間對吸附性能的影響69
• 5.3.2 亞甲基藍初始濃度對吸附性能的影響69-70
• 5.3.3 吸附劑添加量對吸附性能的影響70
• 5.3.4 溫度對吸附性能的影響70-71
• 5.4 載銅活性炭吸附亞甲基藍的熱力學研究71-73
• 5.4.1 Langmuir吸附等溫線71-72
• 5.4.2 Freundlich吸附等溫線72-73
• 5.4.3 熱力學計算73
• 5.5 載銅活性炭吸附亞甲基藍的動力學研究73-75
• 5.6 載銅活性炭吸附亞甲基藍的吸附機理75-76
• 5.7 載銅活性炭的表征分析76-81
• 5.7.1 孔結(jié)構(gòu)分析76-77
• 5.7.2 FT-IR分析77-78
• 5.7.3 XRD分析78-79
• 5.7.4 SEM分析79-81
• 5.8 制備工藝對比81
• 5.9 吸附機理研究81-83
• 5.10 本章小結(jié)83-85
• 第六章 總結(jié)85-87
• 參考文獻87-93
• 致謝93-95
• 附錄95-96

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本文編號：623107