加拿大一枝黃花基活性炭和陽離子吸附劑的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文以有害入侵生物——加拿大一枝黃花為原材料制備吸附材料活性炭和陽離子吸附劑，研究的主要內(nèi)容包括加拿大一枝黃花基活性炭和陽離子吸附劑的制備工藝及對其表面性質(zhì)的表征，將其應(yīng)用于模擬廢水處理而檢驗其吸附性能。
　　 首先，在制備加拿大一枝黃花基活性炭時，選用H3PO4為活化劑，研究了其制備工藝。實驗結(jié)果表明選用加拿大一枝黃花為原料制備活性炭是適宜的，其最佳工藝條件為固液比1∶3、磷酸濃度40％、活化溫度450℃、活化時間60min

2、，該條件下制備的活性炭碘吸附值、亞甲基藍(lán)吸附值和產(chǎn)率分別為1210.89mg/g、273.2mg/g、53.03％。采用熱重分析研究了加拿大一枝黃花原料及磷酸浸泡后的碳化過程;采用N2吸附-脫附等溫線，通過BET方程、H-K方程和DFT法計算其比表面積、孔容和孔徑分布;采用掃描電子顯微鏡(SEM)、XRD衍射以及傅立葉紅外光譜法(FT-IR)對加拿大一枝黃花基活性炭進行了表征，分析其表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)官能團等。
　　

3、將上述制備的活性炭應(yīng)用于水溶液中的鉛離子的吸附。實驗結(jié)果表明，吸附Pb(Ⅱ)的最佳條件為:溶液pH約為6，鉛溶液的初始濃度為300mg/L，活性炭投加量為1g/L，吸附時間為120min時，活性炭對含鉛廢水的去除效果較好。同時，動力學(xué)研究顯示，活性炭吸附Pb(Ⅱ)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)吸附模型;熱力學(xué)研究顯示Langmuir等溫線能較好地描述鉛離子在活性炭上的吸附平衡，熱力學(xué)計算表明吸附是放熱反應(yīng)。
　　 其次，本文對加拿大一枝黃花進

4、行酯化改性，硫酸為酯化劑、異戊醇為反應(yīng)介質(zhì)制得強酸性陽離子吸附劑。將其應(yīng)用于吸附水溶液中Pb(Ⅱ)，吸附熱力學(xué)和動力學(xué)研究考察了影響吸附的主要因素，包括初始pH值、活性炭投加量、吸附時間、初始濃度。實驗結(jié)果表明:吸附Pb(Ⅱ)的最佳條件為:溶液pH約為5，鉛溶液的初始濃度為300mg/L，活性炭投加量為1.2g/L，吸附時間為3h時，活性炭對含鉛廢水的去除效果較好。另外，分別采用Langmuir吸附等溫線方程和Freundlich吸附等