活性炭的包覆改性與制備及其吸附性能研究
發(fā)布時間:2023-05-13 23:28
由于我國紡織業(yè)的高速發(fā)展,印染廢水的處理壓力與日俱增。若染料廢水未通過任何凈化處理就直接排放到環(huán)境中,將會造成非常嚴重影響;钚蕴渴且环N最常用的吸附劑,其比表面積大和官能團豐富的優(yōu)點使其經常被用于各種水環(huán)境處理中。但是活性炭的再生困難以及完成吸附處理后伴隨有大量材料損失及淤泥產生成為其使用的限制因素。本論文采用了兩種技術手段以提高活性炭的回收以及重復使用效率。主要研究內容如下:(1)制備活性炭-海藻酸鈉復合凝膠微球,可通過調節(jié)海藻酸鈉和活性炭的質量比制備得到不同配比凝膠微球xAC-SA。通過實驗發(fā)現(xiàn),當活性炭和海藻酸鈉的質量比是3:1時,所制備的微球在最佳pH7、25℃、吸附劑質量10g/L,接觸時間為2h的吸附條件下,對陽離子染料亞甲基藍(MB)的最大吸附量達16.76mg/g。通過對吸附劑吸附過程的吸附等溫線、吸附動力學研究發(fā)現(xiàn),所制備的凝膠微球對亞甲基藍染料的吸附過程相比較之下和準二級動力學模型、Freundlich等溫吸附模型更為接近,即3AC-SA的吸附過程屬于多分子層吸附。所制備的吸附劑3AC-SA經過5次吸附脫附循環(huán)實驗后對于亞甲基藍的去除率仍能達到84.72%。通過對自...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 染料廢水的處理方法
1.3 吸附材料及吸附過程
1.3.1 吸附材料
1.3.2 吸附過程影響因素
1.4 活性炭及其應用
1.4.1 活性炭的結構特征及性質
1.4.2 活性炭的改性
1.4.2.1 改變活性炭的物理結構
1.4.2.2 改變活性炭的化學結構
1.4.3 活性炭材料在水處理中的應用
1.5 論文選題意義及研究內容
1.5.1 論文選題意義
1.5.2 研究內容
第2章 活性炭海藻酸鈉復合凝膠微球的制備及其吸附性能
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 復合微球AC-SA的制備
2.2.3 復合微球AC-SA的結構表征方法
2.2.4 復合微球AC-SA的吸附性能評價
2.2.4.1 水樣去除率的測定及吸附量的計算
2.2.4.2 單一染料吸附實驗
2.2.4.3 混合染料體系下的吸附實驗
2.2.4.4 腐殖酸對吸附性能的影響實驗
2.2.5 復合微球AC-SA的重復使用性能評價
2.2.6 吸附理論
2.2.6.1 吸附動力學
2.2.6.2 吸附等溫線
2.3 結果與討論
2.3.1 復合微球AC-SA的結構表征
2.3.1.1 掃描電鏡分析
2.3.1.2 紅外光譜分析
2.3.1.3 熱重分析
2.3.1.4 BET比表面積分析
2.3.2 復合微球AC-SA的吸附性能評價與優(yōu)化
2.3.2.1 二元微球尺寸、形貌對吸附性能的影響
2.3.2.2 復合微球的組成對其吸附性能的影響
2.3.2.3 接觸時間對其吸附性能的影響
2.3.2.4 復合微球吸附劑用量對MB去除率的影響
2.3.2.5 亞甲基藍初始濃度對吸附性能的影響
2.3.2.6 溶液初始pH對3AC-SA去除率的影響
2.3.3 復合微球3AC-SA的吸附-脫附循環(huán)
2.3.4 吸附劑在混合染料體系下的吸附性能評價
2.3.5 自然水體背景物質HA的存在對3AC-SA吸附性能的影響
2.3.6 AC-SA吸附行為研究
2.3.6.1 吸附動力學研究
2.3.6.2 吸附等溫線研究
2.3.7 AC-SA吸附性能與文獻報道吸附劑的對比
2.4 本章小結
第3章 磁性活性炭的制備及其吸附性能
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 磁性活性炭的制備
3.2.3 磁性活性炭的結構表征方法
3.2.4 GMAC的吸附性能評價
3.2.5 GMAC重復使用性能評價
3.2.6 GMAC吸附理論
3.3 結果與討論
3.3.1 磁性活性炭的結構表征
3.3.1.1 掃描電鏡分析
3.3.1.2 紅外光譜分析
3.3.1.3 XRD分析
3.3.2 吸附性能評價
3.3.2.1 不同吸附劑的產率及對亞甲基藍去除率比較
3.3.2.2 溶液pH對吸附劑吸附染料的影響
3.3.2.3 接觸時間對吸附性能的影響
3.3.2.4 GMAC的用量對吸附性能的影響
3.3.2.5 亞甲基藍初始濃度對GMAC去除率的影響
3.3.3 吸附行為研究
3.3.3.1 吸附動力學模型研究
3.3.3.2 吸附等溫線模型研究
3.3.4 吸附劑GMAC的重復使用性能
3.4 本章小結
第4章 總結與展望
4.1 總結
4.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3816738
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 染料廢水的處理方法
1.3 吸附材料及吸附過程
1.3.1 吸附材料
1.3.2 吸附過程影響因素
1.4 活性炭及其應用
1.4.1 活性炭的結構特征及性質
1.4.2 活性炭的改性
1.4.2.1 改變活性炭的物理結構
1.4.2.2 改變活性炭的化學結構
1.4.3 活性炭材料在水處理中的應用
1.5 論文選題意義及研究內容
1.5.1 論文選題意義
1.5.2 研究內容
第2章 活性炭海藻酸鈉復合凝膠微球的制備及其吸附性能
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗試劑
2.2.2 復合微球AC-SA的制備
2.2.3 復合微球AC-SA的結構表征方法
2.2.4 復合微球AC-SA的吸附性能評價
2.2.4.1 水樣去除率的測定及吸附量的計算
2.2.4.2 單一染料吸附實驗
2.2.4.3 混合染料體系下的吸附實驗
2.2.4.4 腐殖酸對吸附性能的影響實驗
2.2.5 復合微球AC-SA的重復使用性能評價
2.2.6 吸附理論
2.2.6.1 吸附動力學
2.2.6.2 吸附等溫線
2.3 結果與討論
2.3.1 復合微球AC-SA的結構表征
2.3.1.1 掃描電鏡分析
2.3.1.2 紅外光譜分析
2.3.1.3 熱重分析
2.3.1.4 BET比表面積分析
2.3.2 復合微球AC-SA的吸附性能評價與優(yōu)化
2.3.2.1 二元微球尺寸、形貌對吸附性能的影響
2.3.2.2 復合微球的組成對其吸附性能的影響
2.3.2.3 接觸時間對其吸附性能的影響
2.3.2.4 復合微球吸附劑用量對MB去除率的影響
2.3.2.5 亞甲基藍初始濃度對吸附性能的影響
2.3.2.6 溶液初始pH對3AC-SA去除率的影響
2.3.3 復合微球3AC-SA的吸附-脫附循環(huán)
2.3.4 吸附劑在混合染料體系下的吸附性能評價
2.3.5 自然水體背景物質HA的存在對3AC-SA吸附性能的影響
2.3.6 AC-SA吸附行為研究
2.3.6.1 吸附動力學研究
2.3.6.2 吸附等溫線研究
2.3.7 AC-SA吸附性能與文獻報道吸附劑的對比
2.4 本章小結
第3章 磁性活性炭的制備及其吸附性能
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗試劑
3.2.2 磁性活性炭的制備
3.2.3 磁性活性炭的結構表征方法
3.2.4 GMAC的吸附性能評價
3.2.5 GMAC重復使用性能評價
3.2.6 GMAC吸附理論
3.3 結果與討論
3.3.1 磁性活性炭的結構表征
3.3.1.1 掃描電鏡分析
3.3.1.2 紅外光譜分析
3.3.1.3 XRD分析
3.3.2 吸附性能評價
3.3.2.1 不同吸附劑的產率及對亞甲基藍去除率比較
3.3.2.2 溶液pH對吸附劑吸附染料的影響
3.3.2.3 接觸時間對吸附性能的影響
3.3.2.4 GMAC的用量對吸附性能的影響
3.3.2.5 亞甲基藍初始濃度對GMAC去除率的影響
3.3.3 吸附行為研究
3.3.3.1 吸附動力學模型研究
3.3.3.2 吸附等溫線模型研究
3.3.4 吸附劑GMAC的重復使用性能
3.4 本章小結
第4章 總結與展望
4.1 總結
4.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3816738
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