炭材料對鈷的吸附行為研究.pdf

1、多壁碳納米管由于其獨特的結(jié)構(gòu)已受到研究者們的廣泛關(guān)注，然而水溶液中易團聚以及昂貴的價格，阻礙了它在吸附領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。本論文提出在碳納米管表面引入–SO3H(親水基團)和磁性鐵氧化物，以實現(xiàn)碳納米管在水溶液中既能均勻分散，又方便回收利用，降低水處理成本。論文首先用SEM、 FTIR、XRD和BET等手段對改性前后的樣品進行了表征、測試，并以此材料為吸附劑研究了Co(II)的吸附，考察了震蕩時間、pH、離子強度、不同陰陽離子、腐殖酸以及溫

2、度等因素對吸附的影響。結(jié)果表明：Co(II)在磺化磁化碳納米管上的吸附在5min內(nèi)就達到吸附平衡，且動力學(xué)研究表明符合準二級動力學(xué)模型；Co(II)的吸附受 pH和離子強度的強烈影響，吸附主要方式是離子交換吸附和表面沉淀；陰離子的存在對吸附的影響同離子半徑順序相反(F–

3、附符合Langmuir模型，熱力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)為自發(fā)的吸熱過程。
　　為了克服碳納米管成本較高的缺陷，本論文同時研究了以造紙黑液這種廢物為原料，提取木質(zhì)素，用其制備活性炭再吸附Co(II)，不但能進一步降低吸附劑成本，還可以減輕造紙黑液對環(huán)境的污染，達到以廢治廢的效果。論文首先用BET、SEM和XRD等手段對制備的活性炭進行了表征、測試，考察了震蕩時間、pH、離子強度、不同陰陽離子、腐殖酸以及溫度等因素對吸附的影響。研究結(jié)果表明：采用

4、KOH活化法制備的木質(zhì)素活性炭的比表面積可達1400m2/g；用其吸附Co(II)達到吸附平衡只需6min，且符合準二級動力學(xué)模型；吸附受pH和離子強度的強烈影響，吸附主要方式是離子交換吸附和表面沉淀；陽離子存在時吸附率的大小順序為Na+>K+>Mg2+；腐殖酸的存在對吸附起先促進后抑制的作用；吸附符合Freundlich模型，為自發(fā)的吸熱過程。
　　本論文以兩種不同的炭材料為吸附劑，考察了它們對Co(II)吸附的影響。從吸附劑的