本文以活性炭、氧化鐵為原料,制成多種氧化鐵/活性炭復(fù)合吸附材料,通過對(duì)制備工藝、結(jié)構(gòu)表征及其水中有機(jī)物和砷的吸附研究,獲得了不同吸附劑吸附水中有機(jī)物和砷的吸附性能數(shù)據(jù),為控制和去除水中污染物提供理論依據(jù)。通過X射線衍射（XRD）、氮?dú)馕健h(huán)境掃描電子顯微鏡（SEM）、光電子能譜儀（XPS）等分析手段,對(duì)煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭和自制的氧化鐵微晶進(jìn)行表觀特征和物化性能研究。采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),用這三種吸附劑去除水中有機(jī)物甲酸、甲醛和丙酮,獲得了吸附動(dòng)力學(xué)特征,為活性炭的改性和復(fù)合材料的制備提供理論基礎(chǔ)。用煤質(zhì)活性炭AC1和木質(zhì)活性炭AC2與本實(shí)驗(yàn)自制的氧化鐵合成氧化鐵/活性炭（FeO/AC）復(fù)合吸附材料。通過物化方法對(duì)其進(jìn)行表征分析。通過吸附水中有機(jī)物的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)實(shí)驗(yàn)表明用活性炭AC1制成的復(fù)合吸附材料比用木質(zhì)活性炭AC2制成的復(fù)合材料的吸附性能好。把活性炭AC1分別用NaOH、HNO₃和氨水進(jìn)行浸漬處理后,提高了活性炭的表面含氧量并改變了其孔結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)活性炭AC1經(jīng)過氧化處理后對(duì)水中有機(jī)物的吸附顯示不同的特征。用氧化后的活性炭與本實(shí)驗(yàn)自制的氧化鐵合成FeO/A... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 概述
    1.1 水中有機(jī)化合物及水中砷的危害及吸附去除
        1.1.1 水中存在有機(jī)化合物的危害
        1.1.2 水中砷對(duì)人體毒性
        1.1.3 水中有機(jī)化合物和水中砷的來源
        1.1.4 目前去除水中有機(jī)污染物和水中砷的方法
    1.2 活性炭材料表征、化學(xué)改性和吸附特性
        1.2.1 活性炭技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 活性炭基本結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu)
        1.2.3 活性炭材料的物理、表面化學(xué)性質(zhì)
        1.2.4 活性炭的化學(xué)改性
        1.2.5 活性炭的吸附性能
        1.2.6 活性炭對(duì)水中有機(jī)物和水中砷的吸附能力
    1.3 磁性氧化鐵、非晶氧化鐵材料的吸附性
        1.3.1 氧化鐵吸附去除水中污染物
        1.3.2 氧化鐵吸附去除水中砷
    1.4 吸附理論
        1.4.1 吸附概念和吸附等溫線
        1.4.2 吸附速度—吸附動(dòng)力學(xué)
        1.4.3 影響吸附的因素
    1.5 國內(nèi)外氧化鐵/活性炭吸附水中有機(jī)物和水中砷的研究現(xiàn)狀
    1.6 選題的意義和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
第二章 活性炭的結(jié)構(gòu)表征及吸附水中有機(jī)化合物
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 樣品
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器
        2.2.3 活性炭的吸附實(shí)驗(yàn)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 XRD 分析
        2.3.2 氮?dú)馕胶捅缺砻娣e分析
        2.3.3 X 射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.4 環(huán)境掃描電鏡分析
        2.3.5 活性炭靜態(tài)等溫吸附
        2.3.6 活性炭動(dòng)態(tài)吸附
    2.4 本章小結(jié)
第三章 氧化鐵的制備及吸附水中有機(jī)化合物
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過程
        3.2.1 主要材料及藥品
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        3.3.1 x 射線衍射分析
        3.3.2 XPS 射線衍射分析
        3.3.3 樣品的比表面
        3.3.4 環(huán)境掃描電鏡分析
        3.3.5 水中有機(jī)化合物在磁性氧化鐵上的吸附
    3.4 本章小結(jié)
第四章 磁性氧化鐵/活性炭(FeO/AC)的制備及對(duì)水中有機(jī)化合物的吸附
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
        4.2.1 主要材料及藥品
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        4.3.1 x 射線衍射分析
        4.3.2 pH 值對(duì)磁強(qiáng)度和氧化鐵含量的影響
        4.3.3 環(huán)境掃描電鏡分析
        4.3.4 碘值的吸附等溫平衡線
        4.3.5 FeO/AC 復(fù)合材料靜態(tài)等溫吸附
        4.3.6 FeO/AC 復(fù)合材料動(dòng)態(tài)吸附
        4.3.7 氧化鐵/活性炭復(fù)合材料吸附去除有機(jī)物的機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 活性炭改性后制備的 FeO/AC 復(fù)合材料及對(duì)水中有機(jī)化合物的吸附
    5.1 前言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
        5.2.1 主要材料及藥品
        5.2.2 材料制備
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        5.3.1 樣品的 XRD 分析
        5.3.2 X 射線光電子能譜分析(XPS)
        5.3.3 BET 孔隙率分析
        5.3.4 環(huán)境掃描電鏡分析
        5.3.5 復(fù)合材料動(dòng)態(tài)吸附
        5.3.6 復(fù)合吸附材料去除有機(jī)物的機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 復(fù)合吸附劑在固定床上對(duì)單組分有機(jī)化合物的吸附模擬
    6.1 前言
    6.2 活性炭固定床吸附過程數(shù)學(xué)模擬
        6.2.1 活性炭固定床吸附數(shù)學(xué)模型
        6.2.2 Freundlich 吸附等溫方程
        6.2.3 活性炭固定床吸附模型的求解
        6.2.4 用正交配置法轉(zhuǎn)化微分方程組
    6.3 結(jié)果和討論
        6.3.1 擴(kuò)散系數(shù)和液膜傳質(zhì)系數(shù)的確定
        6.3.2 活性炭AC1 吸附水中有機(jī)化合物的模擬
        6.3.3 復(fù)合吸附材料吸附水中有機(jī)化合物的模擬
        6.3.4 Fe_2(C_2O_4)/AC600 復(fù)合吸附材料吸附水中有機(jī)化合物的模擬
    6.4 本章小結(jié)
第七章 氧化鐵/活性炭復(fù)合材料吸附去除水中砷
    7.1 前言
    7.2 實(shí)驗(yàn)方法
        7.2.1 試劑及儀器
        7.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
    7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論
        7.3.1 復(fù)合吸附材料物化性能分析
        7.3.2 靜態(tài)吸附分析
        7.3.3 去除水中砷的吸附機(jī)理
    7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間發(fā)表論文和參加科研情況
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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