炭材料對(duì)鈷的吸附行為研究.pdf

1、多壁碳納米管由于其獨(dú)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(tuán)聚以及昂貴的價(jià)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(tuán))和磁性鐵氧化物，以實(shí)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(duì)改性前后的樣品進(jìn)行了表征、測(cè)試，并以此材料為吸附劑研究了Co(II)的吸附，考察了震蕩時(shí)間、pH、離子強(qiáng)度、不同陰陽(yáng)離子、腐殖酸以及溫

2、度等因素對(duì)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(dá)到吸附平衡，且動(dòng)力學(xué)研究表明符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；Co(II)的吸附受 pH和離子強(qiáng)度的強(qiáng)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(duì)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(guò)程。
　　為了克服碳納米管成本較高的缺陷，本論文同時(shí)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(jìn)一步降低吸附劑成本，還可以減輕造紙黑液對(duì)環(huán)境的污染，達(dá)到以廢治廢的效果。論文首先用BET、SEM和XRD等手段對(duì)制備的活性炭進(jìn)行了表征、測(cè)試，考察了震蕩時(shí)間、pH、離子強(qiáng)度、不同陰陽(yáng)離子、腐殖酸以及溫度等因素對(duì)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(dá)1400m2/g；用其吸附Co(II)達(dá)到吸附平衡只需6min，且符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型；吸附受pH和離子強(qiáng)度的強(qiáng)烈影響，吸附主要方式是離子交換吸附和表面沉淀；陽(yáng)離子存在時(shí)吸附率的大小順序?yàn)镹a+>K+>Mg2+；腐殖酸的存在對(duì)吸附起先促進(jìn)后抑制的作用；吸附符合Freundlich模型，為自發(fā)的吸熱過(guò)程。
　　本論文以?xún)煞N不同的炭材料為吸附劑，考察了它們對(duì)Co(II)吸附的影響。從吸附劑的