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文檔簡介
1、隨著我國塑料、造紙、印染等工業(yè)的高速發(fā)展,其產(chǎn)品與人們的日常生活息息相關(guān),但目前存在某些企業(yè)過分追求利益而不顧環(huán)保理念,污水直接排放,或因未達(dá)到處理要求,而引發(fā)水體污染。因此,控制和治理水體污染是關(guān)系我們國計民生的一大問題。
世界范圍內(nèi),雙酚A在工業(yè)中的使用很廣泛,它可用于環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、增塑劑等的生產(chǎn),也用于制作罐頭食品和飲料的包裝、奶瓶、眼鏡片等。然而,雙酚A是一種內(nèi)分泌干擾物,具有類似雌激素的作用,即使低濃度也會干擾
2、動物和人體生殖發(fā)育,導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào),新陳代謝紊亂等。染料,也是一種常見的有機(jī)污染物。在我國,其年產(chǎn)量巨大,但生產(chǎn)的技術(shù)尚不完善。復(fù)雜的成分與結(jié)構(gòu),使其難以降解,且大多數(shù)具有致突變、致畸、致癌作用。
吸附法,是人們公認(rèn)的能有效處理污水的一種常用方法。目前,廣大科研工作者正致力于開發(fā)經(jīng)濟(jì)環(huán)保,性能優(yōu)良的吸附劑。本文制備了磁性碳納米洋蔥材料(magnetic carbon nano-onions,MCNOs),用于吸附雙酚A;制備了
3、金屬有機(jī)框架物(Zn-MOFs)-氧化石墨烯(GO)復(fù)合材料,用于吸附亞甲基藍(lán);制備了杏鮑菇基活性炭材料(pleurotus eryngii derived activated carbon,PEAC),用于吸附剛果紅等染料。并表征制備所得材料的形貌、結(jié)構(gòu)等要素,研究影響吸附的因素,探討吸附等溫線、熱力學(xué)、動力學(xué)。
1.磁性碳納米洋蔥材料吸附雙酚A。
本實驗用普通蠟燭為原料,制成與乙酰丙酮鐵復(fù)合的新蠟燭,花費(fèi)成本較低
4、,操作簡單。點燃新蠟燭,收集其煙灰,置于真空/氣氛管式電阻爐中,通氮氣,分別設(shè)置溫度為700℃、800℃、900℃,均高溫煅燒2h,對應(yīng)3種加熱溫度,分別得到磁性碳納米洋蔥(magnetic carbon nano-onions,MCNOs-1、2、3)材料。通過SEM、TEM、BET、Raman光譜、XRD和XPS等表征手段對其進(jìn)行形貌、比表面積、元素和化合價等的分析。且將上述MCNOs材料用于吸附水中雙酚A(BPA)的性能的研究。本
5、實驗通過研究體系的pH、BPA的初始濃度,以及過程時間對MCNOs材料的吸附情況的影響。通過處理實驗所得數(shù)據(jù),可知該MCNOs-2材料對BPA的吸附量較大,Langmuir型等溫吸附、準(zhǔn)二級動力學(xué)擬合更準(zhǔn)確地說明MCNOs-2材料對BPA的作用方式和過程,且完成該材料與BPA的相互作用,需要的時間短。
2.Zn-MOFs-GO復(fù)合材料吸附亞甲基藍(lán)。
通過改進(jìn)的Hummers法,可制得氧化石墨烯(GO),將其溶于一定量
6、N,N-二甲基甲酰胺(DMF),超聲分散得GO/DMF。以鄰氨基對苯二甲酸、丁炔二酸、Zn(OAc)2·2H2O為原料,室溫下,經(jīng)混合、攪拌,即可出現(xiàn)混濁,為Zn-MOFs絮狀沉淀。再緩慢加入GO/DMF溶液,使Zn-MOFs與GO復(fù)合。經(jīng)離心,二次水洗滌,真空干燥,可制得Zn-MOFs-GO復(fù)合材料。對該材料的表征運(yùn)用SEM、TEM和XPS,然后,探索體系的pH、MB的初始濃度、過程時間和溫度對Zn-MOFs-GO復(fù)合材料的吸附性能的
7、影響。通過處理實驗所得數(shù)據(jù),可知該Zn-MOFs-GO復(fù)合材料對MB具有較好的吸附效果,且吸附用Freundlich型等溫吸附與準(zhǔn)二級動力學(xué)擬合較好,該材料的吸附量隨溫度的升高而減小。
3.杏鮑菇基活性炭材料用于吸附剛果紅、甲基橙和亞甲基藍(lán)。
本實驗采用一種簡便、經(jīng)濟(jì)的方法,運(yùn)用真空/氣氛管式電阻爐煅燒杏鮑菇,經(jīng)研磨,洗滌,干燥,可制備得到杏鮑菇基炭(pleurotus eryngii char,PEC)。PEC用K
8、OH溶液按照一定比例浸泡數(shù)小時,濾去多余溶液,烘干后,于真空/氣氛管式電阻爐中活化,經(jīng)洗滌、干燥,得杏鮑菇基活性炭(PEAC)。本實驗先通過SEM、TEM、BET、Raman光譜和XPS對該P(yáng)EAC材料進(jìn)行分析,再研究其用于吸附剛果紅(CR)、甲基橙(MO)和亞甲基藍(lán)(MB),考慮溶液體系的pH、染料的初始濃度、過程時間和溫度對PEAC材料的吸附性能的影響。通過處理實驗所得數(shù)據(jù),可知PEAC材料對染料(CR、MO和MB)的吸附效果突出。
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