改性熱解炭對(duì)水體中染料和有機(jī)物吸附研究.pdf

1、我國(guó)每年有大量的生物質(zhì)廢棄物產(chǎn)生，這些廢棄物在進(jìn)行熱解時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物—熱解炭，近年關(guān)于熱解炭的利用問(wèn)題成為研究熱點(diǎn)。熱解炭是一種聚合物，具有較大的比表面積、豐富的孔結(jié)構(gòu)以及含氧官能團(tuán)，可用作吸附劑去除廢水中污染物，這不僅有助于提高廢物利用率，同時(shí)對(duì)改善環(huán)境以及提高經(jīng)濟(jì)效益都有重要意義。
　　本文以稻殼熱解炭(PC)為原料，通過(guò)氯化鈣浸漬—微波輻射的方法對(duì)其進(jìn)行改性得到改性稻殼熱解炭(MW-PC)，并以MW-PC為吸附劑對(duì)水體中染料

2、(孔雀石綠(MG)、亮綠(LG))和有機(jī)物(苯胺、4-氯苯酚)進(jìn)行吸附研究。
　　通過(guò)采用X射線熒光(XRF)、紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、X射線粉末衍射(XRD)以及酸堿滴定等方法對(duì)PC和MW-PC的表面結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)進(jìn)行分析。結(jié)果表明改性后，MW-PC表面的孔隙和堿性官能團(tuán)都有所增多。
　　通過(guò)單因素靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，對(duì)MW-PC吸附單組份體系中染料MG、LG和有機(jī)物苯胺、4-氯苯酚進(jìn)行研究，探討了吸附時(shí)間、溶

3、液pH值、吸附劑用量、鹽濃度以及溫度和初始濃度對(duì)吸附的影響，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行吸附等溫線和動(dòng)力學(xué)模型分析。對(duì)MW-PC吸附雙組份(MG和苯胺)體系進(jìn)行了研究。結(jié)果如下：
　　(1) MW-PC對(duì)單組份體系中MG、LG、苯胺、4-氯苯酚進(jìn)行吸附研究。MW-PC對(duì)MG、LG、苯胺和4-氯苯酚吸附的最佳pH值分別為8.47、3.81、2和2；鹽離子的存在對(duì)吸附 MG和4-氯苯酚有抑制作用，而對(duì)苯胺的吸附則是促進(jìn)的；低濃度的鹽(＜0.06

4、mol/L)有利于對(duì)LG的吸附，高鹽度（＞0.06 mol/L）時(shí)對(duì)吸附LG有抑制作用。Freundlich吸附等溫模型對(duì)MG和LG的吸附平衡數(shù)據(jù)都有較好描述性， MW-PC對(duì)苯胺和4-氯苯酚的吸附分別符合 Langmuir、Koble-Corrigan、Temkin等溫方程和Langmuir、Temkin模型； MW-PC對(duì)四種物質(zhì)的吸附動(dòng)力學(xué)過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。無(wú)水乙醇對(duì)吸附飽和 MG和苯胺的MW-PC有較好再生效果，0.1

5、mol/L HNO3可作為L(zhǎng)G的再生劑，無(wú)水乙醇、H2O以及0.1 mol/L的NaCl、CaCl2、HNO3、NaOH對(duì)4-氯苯酚的再生效果皆不明顯。
　　(2) MW-PC對(duì)MG和苯胺雙組分的吸附研究結(jié)果：MW-PC對(duì)雙組份MG和苯胺的總吸附量大于各自在單組份中的吸附量；MW-PC對(duì)MG有較強(qiáng)的親和作用。準(zhǔn)二級(jí)和準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型可分別用來(lái)描述MW-PC對(duì)混合組分中MG和苯胺的吸附行為以及(MW-PC)-MG對(duì)苯胺的吸附行為。<