介孔碳材料制備及對兩類典型有機(jī)污染物的吸附性能研究.pdf

1、染料和抗生素是兩類典型的持久性有機(jī)污染物。由于應(yīng)用廣泛，所以在環(huán)境中普遍存在，對自然環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。開展這兩類污染物高效去除技術(shù)的研究具有重要的實(shí)際意義。
　　本文選取3種典型偶氮染料（亞甲基藍(lán)、橘紅和酸黑）和2種典型氟喹諾酮類抗生素（環(huán)丙沙星和諾氟沙星）作為目標(biāo)污染物，試驗(yàn)研究了4種不同形貌、4種不同碳前驅(qū)體、氨基化和磁性化等形式的介孔碳的制備和對染料及抗生素的吸附性能，同時(shí)對不同形貌和不同碳前驅(qū)體介孔碳的再生性能進(jìn)

2、行了初步探索。
　　用硬模板合成法，以TEOS作為硅源，蔗糖作為碳前驅(qū)體，制備具有長棒狀、短棒狀、球狀和塊狀形貌的介孔碳，考察了不同形貌介孔碳對兩類污染物的吸附性能，試驗(yàn)結(jié)果表明:球狀介孔碳對亞甲基藍(lán)和橘紅染料有最好的吸附效果，這是由于球狀介孔碳具有最大的比表面積和孔容結(jié)構(gòu)（微孔和中孔）;長棒狀介孔碳對酸黑和2種抗生素的去除效果最佳，這是由于長棒狀的空間結(jié)構(gòu)更適合酸黑染料的長鏈結(jié)構(gòu);而塊狀介孔碳對3種染料和2種抗生素的去除效果均最

3、差。經(jīng)3次再生循環(huán)使用后，長棒狀、短棒狀、塊狀和球狀4種不同形貌的介孔碳對亞甲基藍(lán)的吸附率分別從98.95％，97.28％，94.96％和99.37％降低至95.23％，94.18％，91.45％和96.82％;對橘紅的吸附率分別從分別從91.49％，90.98％，88.30％和93.75％降低至89.53％，87.37％，85.34％和90.68％。
　　以自制的瀝青樹脂、蔗糖、糠醇和蒽這4種有機(jī)物作為碳前驅(qū)體，用模板法制備了介

4、孔碳，考察了對兩類有機(jī)物的吸附性能，試驗(yàn)結(jié)果表明:以糠醇制備的介孔碳對3種染料和2種抗生素具有最佳的吸附效果，這是由于該材料具有最大的比表面積和總孔容;以蒽為碳前驅(qū)體制備的介孔碳對這兩類有機(jī)物的去除效果均最差。4種不同碳前驅(qū)體制備的介孔碳經(jīng)脫附重復(fù)使用3次后，吸附能力均降低較少，說明了4種介孔碳均具有極好的重復(fù)使用性。
　　在高溫條件下，在介孔碳材料表面通入氨氣，制備了氨基化介孔碳，并比較了氨基化前后介孔碳對酸黑染料的吸附去除效果

5、，試驗(yàn)結(jié)果表明:氨基化后的介孔碳有更好的吸附效果，且隨著溫度升高或氨氣流量增大，氨基化介孔碳對酸黑的吸附性能提高更加顯著，這是由于氨基化后介孔碳的比表面積和孔容顯著增加、表面疏水性增強(qiáng)，從而提高了對酸黑染料的吸附效果，試驗(yàn)比選得到的氨基化介孔碳的最佳制備條件為:活化溫度為900℃、氨氣流量60mL/min。
　　利用FeCl3·6H2O作為鐵源，通過前浸漬法和后浸漬法制備得到2種磁化介孔碳，并比較了它們對酸黑染料的去除效果，試驗(yàn)結(jié)