加拿大一枝黃花基活性炭和陽離子吸附劑的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文以有害入侵生物——加拿大一枝黃花為原材料制備吸附材料活性炭和陽離子吸附劑，研究的主要內(nèi)容包括加拿大一枝黃花基活性炭和陽離子吸附劑的制備工藝及對(duì)其表面性質(zhì)的表征，將其應(yīng)用于模擬廢水處理而檢驗(yàn)其吸附性能。
　　 首先，在制備加拿大一枝黃花基活性炭時(shí)，選用H3PO4為活化劑，研究了其制備工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明選用加拿大一枝黃花為原料制備活性炭是適宜的，其最佳工藝條件為固液比1∶3、磷酸濃度40％、活化溫度450℃、活化時(shí)間60min

2、，該條件下制備的活性炭碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值和產(chǎn)率分別為1210.89mg/g、273.2mg/g、53.03％。采用熱重分析研究了加拿大一枝黃花原料及磷酸浸泡后的碳化過程;采用N2吸附-脫附等溫線，通過BET方程、H-K方程和DFT法計(jì)算其比表面積、孔容和孔徑分布;采用掃描電子顯微鏡(SEM)、XRD衍射以及傅立葉紅外光譜法(FT-IR)對(duì)加拿大一枝黃花基活性炭進(jìn)行了表征，分析其表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)官能團(tuán)等。
　　

3、將上述制備的活性炭應(yīng)用于水溶液中的鉛離子的吸附。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，吸附Pb(Ⅱ)的最佳條件為:溶液pH約為6，鉛溶液的初始濃度為300mg/L，活性炭投加量為1g/L，吸附時(shí)間為120min時(shí)，活性炭對(duì)含鉛廢水的去除效果較好。同時(shí)，動(dòng)力學(xué)研究顯示，活性炭吸附Pb(Ⅱ)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附模型;熱力學(xué)研究顯示Langmuir等溫線能較好地描述鉛離子在活性炭上的吸附平衡，熱力學(xué)計(jì)算表明吸附是放熱反應(yīng)。
　　 其次，本文對(duì)加拿大一枝黃花進(jìn)

4、行酯化改性，硫酸為酯化劑、異戊醇為反應(yīng)介質(zhì)制得強(qiáng)酸性陽離子吸附劑。將其應(yīng)用于吸附水溶液中Pb(Ⅱ)，吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究考察了影響吸附的主要因素，包括初始pH值、活性炭投加量、吸附時(shí)間、初始濃度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:吸附Pb(Ⅱ)的最佳條件為:溶液pH約為5，鉛溶液的初始濃度為300mg/L，活性炭投加量為1.2g/L，吸附時(shí)間為3h時(shí)，活性炭對(duì)含鉛廢水的去除效果較好。另外，分別采用Langmuir吸附等溫線方程和Freundlich吸附等