本論文基于我國豐富的天然巖瀝青礦產(chǎn)資源,以天然巖瀝青礦為基礎(chǔ)原料,從制備較高比表面積、孔容以及良好孔結(jié)構(gòu)的微/介孔碳材料出發(fā),研究了不同制備條件對微/介孔碳表面形貌和結(jié)構(gòu)的影響,探究了微/介孔碳材料的制備機(jī)理,并對其吸附廢水中重金屬Cd（Ⅱ）的吸附效果和吸附機(jī)理進(jìn)行了分析,主要研究內(nèi)容如下:（1）基于對巖瀝青進(jìn)行FT-IR、TG、GC和GC-MS分析,可知巖瀝青樣品中主要成份為烷烴、烯烴、脂肪族化合物、芳香族化合物、環(huán)氧化合物和稠環(huán)芳烴等。研究了以無水乙醇、石油醚、二甲苯和四氫呋喃作為溶劑對巖瀝青萃取率的影響,得到了二甲苯和石油醚比例為1:9條件下對巖瀝青進(jìn)行凈化,萃取率高達(dá)84.56%。（2）開展了對不同助劑、碳化溫度、碳化時間和活化溫度對微/介孔碳材料形貌、孔徑和孔結(jié)構(gòu)影響的研究,并探究了三維網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)微/介孔碳材料的形成過程。形成過程主要如下:1)模板劑nano-MgO為大孔模板;2)助劑尿素分解和巖瀝青熱解在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生大量的小分子氣體形成微孔;3)活化劑KOH與碳反應(yīng)會增加微孔以及介孔。在模板劑、助劑和活化劑的綜合作用下,得到了最優(yōu)條件下微/介孔碳材料:以尿素為助劑,碳化... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 多孔碳材料的制備與應(yīng)用
        1.2.1 制備多孔碳材料的原料
        1.2.2 多孔碳材料的制備方法
        1.2.3 多孔碳材料的應(yīng)用
    1.3 水體中Cd(Ⅱ)的危害和去除方法
        1.3.1 水體中Cd(Ⅱ)的危害
        1.3.2 水體中Cd(Ⅱ)的去除方法
    1.4 本論文研究意義及內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、儀器及表征方法
    2.1 主要原料及試劑
    2.2 主要儀器及設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 天然巖瀝青的凈化
        2.3.2 微/介孔碳材料的制備
        2.3.3 微/介孔碳材料對水中Cd(Ⅱ)的吸附
        2.3.4 溶液中Cd(Ⅱ)的檢測方法
    2.4 巖瀝青的分析表征
        2.4.1 熱重(TGA)分析
        2.4.2 傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FT-IR)分析
    2.5 微/介孔碳材料的分析與表征
        2.5.1 掃描電子顯微鏡(SEM)分析
        2.5.2 X射線能量色散譜(EDS)分析
        2.5.3 X射線粉末衍射(XRD)分析
        2.5.4 高分辨率透射電子顯微鏡(TEM)分析
        2.5.5 比表面積(BET)分析
    2.6 吸附性能的評價
        2.6.1 原子吸收光譜(AAS)分析
        2.6.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
第三章 巖瀝青凈化及巖瀝青基微/介孔碳的制備
    3.1 引言
    3.2 溶劑對巖瀝青萃取的影響
    3.3 巖瀝青熱解行為和化學(xué)組成
        3.3.1 巖瀝青熱解產(chǎn)物
        3.3.2 巖瀝青TG分析
        3.3.3 巖瀝青的FT-IR分析
    3.4 巖瀝青基微/介孔碳材料的制備
        3.4.1 微/介孔碳材料結(jié)構(gòu)和形貌分析
        3.4.2 碳化溫度對微/介孔碳材料形貌和結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.3 碳化時間對微/介孔碳材料形貌和結(jié)構(gòu)的影響
        3.4.4 活化溫度對微/介孔碳材料形貌和結(jié)構(gòu)的影響
    3.5 微/介孔形成機(jī)理研究
    3.6 本章小結(jié)
第四章 微/介孔碳材料對重金屬Cd(Ⅱ)離子的吸附研究
    4.1 引言
    4.2 吸附性能研究
        4.2.1 不同吸附劑對吸附性能的影響
        4.2.2 不同pH值對對吸附性能影響
        4.2.3 微/介孔碳材料吸附性能研究
        4.2.4 吸附動力學(xué)的研究
        4.2.5 吸附等溫線
        4.2.6 吸附熱力學(xué)研究
    4.3 吸附機(jī)理研究
    4.4 吸附劑再生性能
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]吸附材料處理重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 王未君,耿存珍.  環(huán)境科技. 2014(01)
[2]天然瀝青高效利用的基礎(chǔ)探析[J]. 姚婷,馬玉紅,郝敬團(tuán),楊宏偉,魏賢勇.  化工時刊. 2013(10)
[3]多孔碳材料的制備[J]. 吳雪艷,王開學(xué),陳接勝.  化學(xué)進(jìn)展. 2012(Z1)



本文編號：3666891