茄稈活性炭的制備及其吸附染料廢水的研究.pdf

1、本研究以廢棄的茄子秸稈為原料，以氯化鋅為活化劑制備茄稈活性炭，對制備工藝條件及機理進行了研究；在對茄稈活性炭進行結構表征的基礎上，研究了不同實驗條件下其對活性紅X-3B和酸性藍RL的吸附性能，同時對其吸附這兩種染料廢水的吸附熱力學和吸附動力學進行了研究。
　　 以碘吸附值和亞甲基藍吸附值為參考標準，采用正交實驗方法確定的最佳制備工藝條件為：浸漬比為2，浸漬時間為8h，活化溫度為550℃，活化時間為60min，制備的茄稈活性炭的碘

2、吸附值為1270.07mg/g，亞甲基藍吸附值為17.4ml/0.1g，得率為25.7％。熱重實驗分析表明活化劑氯化鋅對原料起著潤漲、脫水的作用，防止熱解過程中產生焦油，促進纖維素的降解，提高吸附劑中的含碳量，促進微孔的形成。
　　 采用元素分析儀、氮氣吸附等溫線、SEM、XRD和FI-IR對最佳條件下的活性炭進行表面物理化學性質表征。制備的茄稈活性炭的含碳量比茄稈原料提高了42.48%，BET比表面積和Langmuir比表面積

3、分別為1649.615和1851.649㎡/g。BJH中孔理論分析表明制備的活性炭的中孔孔徑主要分布在2～10nm的范圍內，t-圖法表征的微孔總體積為0.643 cm3/g，微孔孔徑為0.926nm。SEM圖分析表明茄稈活性炭表面不規(guī)則的密布著大小不一、形狀不同的孔隙，同時由XRD分析發(fā)現(xiàn)茄稈活性炭的衍射角增大，d002和La減小。FI-IR分析茄稈活性炭表面含有羧基、酚、醇羥基、胺基、醚基等官能團。
　　 茄稈活性炭對活性紅X

4、-3B和酸性藍RL的靜態(tài)吸附實驗表明，其對兩種染料均具有良好的吸附能力。通過控制適當?shù)奈絼┩都恿?、吸附時間、pH值、初始濃度和溫度，兩種染料廢水均可達到很高的脫色率。Langmuir等溫方程比較適宜描述兩種染料在茄稈活性炭上的吸附行為，茄稈活性炭對兩種染料的吸附為單分子層吸附，均是一個吸熱過程(吸附焓△H>O)，升高溫度有利于吸附的進行，吸附過程自發(fā)進行(吸附自由能△GO)。偽二級動力學方程能很好的