黑碳是由化石燃料和生物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生的顆粒物質(zhì),有很強(qiáng)的污染物吸附能力,并大量存在于自然環(huán)境。黑碳表面的氧化改性后為其引入大量含氧基團(tuán),表面化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征顯著改變,吸附性能發(fā)生變化,將顯著影響環(huán)境中污染物質(zhì)的遷移和轉(zhuǎn)化。本文選擇活性炭(AC),用杉木為原料在400℃和700℃分別制備得到的黑碳FC-400和FC-700,以及用濃硫酸在210℃下氧化得到的改性ACO和改性FCO-700為吸附劑,選取六種不同極性的芳香污染物(苯、硝基苯、苯酚、對硝基苯酚、對二硝基苯和對苯二酚)作為吸附質(zhì),研究氧化改性和溶液pH值對黑碳吸附行為的影響。 首先,研究了黑碳制備溫度和氧化改性對炭樣表面化學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征的影響。比表面積測定和元素分析結(jié)果表明高溫制備黑碳與低溫黑碳相比具有更大的比表面積和炭化程度,氧化改性后的炭樣比表面積減小,氧元素含量增加。Boehm滴定和傅里葉變換紅外光譜測定結(jié)果表明高溫制備的黑碳表面幾乎不存在含氧基團(tuán),低溫制備黑碳的含氧基團(tuán)數(shù)量較多,氧化改性為炭樣表面引入大量含氧基團(tuán)。 其次,研究了黑碳制備溫度和氧化改性對芳香化合物吸附性能的影響。結(jié)果表明：高溫制備的黑碳對芳香化合物的...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 選題的目的和意義
    1.2 活性炭的研究概況
        1.2.1 活性炭的定義和性質(zhì)
        1.2.2 活性炭的氧化改性
    1.3 黑碳的研究概況
        1.3.1 黑碳的定義和性質(zhì)
        1.3.2 黑碳的氧化改性
    1.4 單環(huán)芳香污染物的來源與危害
        1.4.1 苯和硝基苯的來源與危害
        1.4.2 苯酚的來源與危害
        1.4.3 對硝基苯酚、對二硝基苯和對苯二酚的來源與危害
    1.5 吸附理論
        1.5.1 吸附的概念和分類
        1.5.2 吸附平衡
        1.5.3 吸附等溫線
        1.5.4 吸附模型
    1.6 課題的研究內(nèi)容
第二章 炭樣的制備、改性及表征
    2.1 引言
    2.2 實驗儀器和試劑
        2.2.1 主要實驗儀器
        2.2.2 主要實驗試劑
    2.3 實驗材料和方法
        2.3.1 吸附劑的制備
            2.3.1.1 黑碳的制備
            2.3.1.2 炭樣的氧化改性
        2.3.2 樣品的表征
            2.3.2.1 比表面積和孔結(jié)構(gòu)的表征
            2.3.2.2 元素分析
            2.3.2.3 伯姆(Boehm)滴定
            2.3.2.4 傅里葉變換紅外光譜分析
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 元素分析
        2.4.3 表面官能團(tuán)滴定結(jié)果分析
        2.4.4 傅里葉變換紅外光譜分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 改性炭樣對單環(huán)芳香污染物的吸附行為研究
    3.1 引言
    3.2 實驗儀器與試劑
        3.2.1 主要實驗儀器
        3.2.2 主要實驗試劑
    3.3 實驗方法
        3.3.1 吸附劑的制備
        3.3.2 吸附實驗
            3.3.2.1 吸附實驗條件
            3.3.2.2 苯和硝基苯的吸附實驗
            3.3.2.3 苯酚、對苯二酚、對二硝基苯和對硝基苯酚的吸附實驗
            3.3.2.4 平衡吸附計算方法
        3.3.3 樣品檢測方法
        3.3.4 氣相方法的準(zhǔn)確度
        3.3.5 數(shù)據(jù)處理
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 氣相方法的準(zhǔn)確性
        3.4.2 吸附動力學(xué)和吸附熱力學(xué)分析
        3.4.3 黑碳的制備溫度對其吸附的影響
        3.4.4 炭樣的氧化改性對其吸附的影響
        3.4.5 取代基對吸附的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 pH對炭樣吸附離子型有機(jī)化合物的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗儀器與試劑
        4.2.1 主要實驗儀器
        4.2.2 主要實驗試劑
    4.3 實驗方法
        4.3.1 吸附劑的制備
        4.3.2 吸附實驗
            4.3.2.1 吸附實驗條件
            4.3.2.2 不同pH下苯酚和對硝基苯酚的吸附實驗
            4.3.2.3 平衡吸附計算方法
        4.3.3 樣品檢測方法
        4.3.4 數(shù)據(jù)處理
    4.4 結(jié)果與討論
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和建議
    5.1 結(jié)論
    5.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
圖表目錄
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本文編號：3804412