本文關鍵詞：高錳酸鉀改性活性炭的制備及吸附性能研究

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【摘要】：活性炭是一種高效吸附劑,對各類無機、有機物均具有較好的吸附效果,且具有吸附速率快,吸附容量高,易再生等特點。Pb~(2+)、Cr~(6+)易在動植物體內累積,具有很高的毒性,已被確認為是一種致癌物質。染料廢水成分繁雜、濃度高、難降解等特點,是很難處理的廢水。本實驗懫用高錳酸鉀對活性炭進行改性,對其吸附水中Pb~(2+)、Cr~(6+)、亞甲基藍和甲基紫的特性進行了研究。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)和N_2吸附/脫附實驗等方法對改性活性炭進行表征,探討各種參數如pH,接觸時間,吸附劑用量,溫度和初始濃度對吸附Pb~(2+)、Cr~(6+)、亞甲基藍和甲基紫的影響。研究得出的結果為:(1)在室溫下(25℃),當pH=2,接觸時間為4 h,改性炭的投加量為50 mg,Cr~(6+)溶液濃度為100μg·L~(-1)時,KMnO_4改性活性炭對重金屬離子Cr~(6+)的吸附效果最佳,改性的活性炭(AC3)吸附率達到91.23%。改性活性炭吸附Cr~(6+)符合Langmiur等溫線。(2)在室溫下(25℃),當pH=3,接觸時間為4 h,改性炭的投加量為50 mg,Pb~(2+)溶液濃度為100 mg·L~(-1)時,KMnO_4改性活性炭對重金屬離子Pb~(2+)的吸附效果最佳,改性的活性炭(AC3)吸附率達到93.5%。改性活性炭吸附Pb~(2+)符合Langmiur等溫線。(3)在室溫下(25℃),當pH=7,接觸時間為4 h,改性炭的投加量為50 mg,亞甲基藍溶液濃度為100 mg·L~(-1)時,KMnO_4改性活性炭對亞甲基藍的吸附效果最佳,改性的活性炭(AC3)吸附率達到93.56%;(4)在室溫下(25℃),當pH=9,接觸時間為4 h,改性炭的投加量為50 mg,甲基紫溶液濃度為100 mg·L~(-1)時,KMnO_4改性活性炭對甲基紫的吸附效果最佳,改性的活性炭(AC3)吸附率達到95.87%。改性活性炭吸附亞甲基藍和甲基紫都符合Langmiur等溫線。
【關鍵詞】：活性炭 改性 吸附 重金屬離子 染料
【學位授予單位】：齊齊哈爾大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O647.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 水污染簡介9
• 1.2 重金屬廢水污染簡介9-12
• 1.2.1 重金屬廢水的來源10
• 1.2.2 重金屬廢水的處理方法10-12
• 1.3 染料廢水簡介12-14
• 1.3.1 染料廢水的特點12
• 1.3.2 染料廢水深度處理研究現狀12
• 1.3.3 染料處理技術12-14
• 1.4 吸附理論概述14-16
• 1.4.1 吸附理論的分類14-15
• 1.4.2 吸附量及其影響因素15
• 1.4.3 吸附劑的種類15-16
• 1.5 活性炭概述16-17
• 1.5.1 活性炭定義16
• 1.5.2 活性炭分類16-17
• 1.5.3 活性炭的孔隙結構17
• 1.6 選題的目的和研究內容17-18
• 2 實驗部分18-24
• 2.1 主要試劑及儀器18-19
• 2.1.1 主要試劑18
• 2.1.2 主要儀器18-19
• 2.2 改性活性炭的制備19
• 2.3 樣品的表征方法19
• 2.3.1 改性活性炭的紅外光譜（FT-IR）19
• 2.3.2 改性活性炭的氮氣吸附/脫附等溫曲線19
• 2.3.3 改性活性炭的掃描電子顯微鏡(SEM)19
• 2.4 溶液的配制19-20
• 2.4.1 Pb~(2+)、Cr~(6+)溶液的配置19-20
• 2.4.2 亞甲基藍、甲基紫溶液的配置20
• 2.5 模擬染料廢水吸附性能的研究20-22
• 2.5.1 標準工作曲線的繪制20-21
• 2.5.2 染料最大吸收波長的測定21
• 2.5.3 亞甲基藍、甲基紫吸附性能的研究21-22
• 2.6 Cr~(6+)、Pb~(2+)吸附性能的研究22
• 2.7 吸附等溫線22-24
• 3 結果與討論24-53
• 3.1 改性活性炭的表征24-26
• 3.1.1 改性活性炭的紅外光譜（FT-IR）表征24-25
• 3.1.2 改性活性炭的氮氣吸附/脫附等溫曲線25
• 3.1.3 改性活性炭的SEM分析25-26
• 3.2 改性活性炭對Cr~(6+)的吸附研究26-31
• 3.2.1 pH值的影響26-27
• 3.2.2 接觸時間的影響27-28
• 3.2.3 吸附劑用量的影響28-29
• 3.2.4 溫度的影響29
• 3.2.5 濃度的影響29-30
• 3.2.6 吸附Cr~(6+)溶液的等溫線30-31
• 3.3 改性活性炭對Pb~(2+)的吸附研究31-36
• 3.3.1 pH值的影響31-32
• 3.3.2 接觸時間的影響32-33
• 3.3.3 吸附劑用量的影響33-34
• 3.3.4 溫度的影響34
• 3.3.5 濃度的影響34-35
• 3.3.6 吸附Pb~(2+)溶液的等溫線35-36
• 3.4 改性活性炭對亞甲基藍的吸附研究36-44
• 3.4.1 吸附-脫附平衡時間的影響36-37
• 3.4.2 最大吸收波長的測定37
• 3.4.3 pH值的影響37-38
• 3.4.4 接觸時間的影響38-40
• 3.4.5 吸附劑用量的影響40-41
• 3.4.6 溫度的影響41-42
• 3.4.7 濃度的影響42-44
• 3.5 改性活性炭對甲基紫的吸附研究44-53
• 3.5.1 吸附-脫附平衡時間的影響44-45
• 3.5.2 最大吸收波長的測定45-46
• 3.5.3 pH值的影響46-47
• 3.5.4 接觸時間的影響47-48
• 3.5.5 吸附劑用量的影響48-49
• 3.5.6 溫度的影響49-50
• 3.5.7 濃度的影響50-51
• 3.5.8 吸附甲基紫溶液等溫線51-53
• 結論53-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況58-59
• 致謝59

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本文編號：1003515