載2,4,6-TCP鐵錳改性活性炭微波再生試驗及再生機理研究.pdf

1、近些年來,隨著工業(yè)及經(jīng)濟的快速發(fā)展,氯酚等有機氯化物造成的環(huán)境污染問題日趨嚴重。
　　本文選用氯酚類中一種典型的污染物——2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)作為目標污染物,并沿用負載鐵錳離子對活性炭進行表面改性的方法制備改性活性炭,將其運用于水處理技術中,進行對2,4,6-TCP的吸附。設計正交試驗探求最優(yōu)工況進行微波再生,并研究鐵錳改性活性炭再生前后表面化學組成、表面微觀結(jié)構(gòu)以及孔隙結(jié)構(gòu)等的變化情況,通過表征結(jié)果來闡述其再

2、生機理,得到相關研究結(jié)果如下:
　　1、對正交實驗結(jié)果進行分析,得出微波再生載2,4,6-TCP改性活性炭的最佳的工藝組合為:微波功率550w,微波輻照時間8min,活性炭裝填量7g,氮氣流量0.1m3/h。
　　2、循環(huán)三次再生后的改性活性炭再生率仍能達到100％以上。之后去除率、再生率以及吸附量均有所下降,但經(jīng)過9次再生之后再生率仍能保持在75%,且整體的炭損耗率很小。這說明微波多次再生是一種十分有效的活性炭再生手段。<

3、br>　　3、實驗數(shù)據(jù)表明,再生后的改性活性炭進行再吸附時沒有發(fā)生鐵錳離子泄漏現(xiàn)象;在微波再生過程中,改性時負載在活性炭表面的物質(zhì)(經(jīng)XRD譜圖分析主要是 Fe2O3和MnO2),會產(chǎn)生移動和脫附現(xiàn)象,通過SEM和XRD表征及鐵錳離子泄露實驗可以證明,且再生前三次現(xiàn)象較為明顯。
　　4、對負載金屬離子表面改性的活性炭進行吸附后微波再生,效果相當于是對其進行了微波改性,而改性時負載的金屬離子,相當于是再生過程中的催化劑,因為鐵錳離子

4、對微波的吸收比活性炭更加強烈,且發(fā)生移動會產(chǎn)生孔洞,使得反應朝有利的方向進行。
　　5、微波輻照會導致閉孔變微孔,微孔變中、大孔,而大孔的吸附能力遠不如微孔。第七次再生后孔洞燒融塌陷的現(xiàn)象尤為明顯,微孔結(jié)構(gòu)已經(jīng)很少。因此第一次再生的效率非常高,而隨著微波再生次數(shù)的增加,效率會逐漸降低。
　　6、活性炭經(jīng)鐵錳改性后酸性基團會大量增加,再生后其表面的酸性基團迅速減少,同時堿性官能團的數(shù)量增加,而堿性的主要來源于疏水性的C=O。它