香蒲絨活性炭的制備及其對(duì)2,4-二氯酚和2,4,6-三氯酚吸附性能研究.pdf

1、本文以香蒲絨為原料,采用磷酸活化法制得比表面積高、吸附效果好的活性炭。在對(duì)其進(jìn)行物化表征的基礎(chǔ)上,研究了香蒲絨活性炭對(duì)含酚廢水的吸附性能。采用一定方法對(duì)吸附飽和的活性炭進(jìn)行解吸試驗(yàn),對(duì)其再生利用進(jìn)行研究。
　　 通過(guò)正交試驗(yàn),確定最佳活性炭制備的工藝條件為:H3PO4溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％,固液質(zhì)量比2.5∶1,浸漬時(shí)間12h,活化溫度400℃,活化時(shí)間1h。
　　 采用比表面積分析儀、SEM、元素分析、FTIR、Boeh

2、m滴定及等電點(diǎn)等方法對(duì)制備出的活性炭的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。結(jié)果顯示香蒲絨活性炭表面粗糙不平,分布著大量孔道,呈現(xiàn)不規(guī)則多孔結(jié)構(gòu);比表面積高達(dá)890 m2/g,平均孔徑3.88 nm,以中孔為主;采用磷酸活化法制備的香蒲絨活性炭,其碳元素含量遠(yuǎn)高于原料中碳的含量;活性炭表面存在一些含氧功能基團(tuán),其中表面酸性基團(tuán)含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),又以羧基和酚羥基為主;且等電點(diǎn)約為5.13。
　　 為了驗(yàn)證香蒲絨活性炭對(duì)2,4-二氯酚和2,4,6-三

3、氯酚的吸附效果,考察了溶液初始濃度、震蕩時(shí)間、pH、溫度對(duì)吸附作用的影響,并結(jié)合動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)模型對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了探討。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,香蒲活性炭對(duì)2,4-二氯酚和2,4,6-三氯酚的吸附量高達(dá)142.86mg/g和192.31 mg/g,吸附效果非常好。酸性條件對(duì)2,4-二氯酚和2,4,6-三氯酚的吸附有利。同2,4-二氯酚相比,pH值對(duì)2,4,6-三氯酚的吸附效果影響較大,這與吸附質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明,偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型

4、可以很好的反映香蒲絨活性炭對(duì)兩種污染物的吸附過(guò)程,表明此吸附過(guò)程為一化學(xué)吸附過(guò)程。顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型曲線反映出吸附過(guò)程的不同階段:氯酚分子先是快速通過(guò)液膜聚集在活性炭外表面上;進(jìn)而通過(guò)孔道進(jìn)入內(nèi)部,在內(nèi)表面上發(fā)生吸附;隨著內(nèi)表面吸附量的增加,內(nèi)擴(kuò)散阻力增大,擴(kuò)散速度不斷下降,最終達(dá)到吸附平衡。這表明顆粒內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程并非唯一的控制步驟,吸附過(guò)程還會(huì)受到其它動(dòng)力學(xué)過(guò)程的影響。吸附熱力學(xué)研究表明Freundlich等溫方程比Langmuir等溫方程