核桃殼活性炭的制備及其對(duì)水中典型有機(jī)污染物的吸附研究.pdf

1、廢棄生物質(zhì)在廢水處理的開發(fā)應(yīng)用中有著環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的效益。本文選用核桃殼為原料，采用草酸銨活化改性-馬弗爐加熱炭化的方法法制備活性炭（CAC），產(chǎn)炭率為44.1％。用等電點(diǎn)、SEM、FT-IR、比表面積測(cè)定、表面官能團(tuán)測(cè)定等手段對(duì)CAC進(jìn)行表征，并用CAC吸附水中的4-氯苯酚（4-CP），2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）和亮綠（LG）。試驗(yàn)條件下，吸附量達(dá)到：73.2、104、120 mg·g-1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明CAC對(duì)水中有機(jī)污染物

2、有很好的吸附效果。
　　靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)主要研究了吸附劑用量、pH值、鹽度、吸附時(shí)間、初始濃度和溫度等因素對(duì)CAC吸附性能的影響，動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)主要研究了柱高、流速及吸附質(zhì)初始濃度對(duì)CAC吸附性能的影響。對(duì)吸附等溫線、動(dòng)力學(xué)曲線及動(dòng)態(tài)吸附穿透曲線進(jìn)行模型擬合分析，結(jié)果顯示如下：
　?。?）CAC對(duì)4-CP吸附性能受pH影響較小。pH的增大不利于CAC吸附2,4-D與LG，均取最佳pH=2。鹽度的變化對(duì)CAC吸附4-CP和2,4-D

3、影響均不大，鹽度的增大不利于CAC吸附LG。升溫有利于4-CP和2,4-D的吸附，不利于LG的吸附。
　　（2） Temkin模型可用于描述 CAC對(duì)4-CP和2,4-D的吸附等溫線， Koble-Corrigan模型可用于描述CAC對(duì)2,4-D和LG的吸附等溫線。Elovich方程可以用來描述CAC吸附4-CP的動(dòng)力學(xué)曲線，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可用來描述CAC對(duì)2,4-D和LG的動(dòng)力學(xué)曲線。推測(cè)吸附是非均勻表面的多分子層化學(xué)吸附過程

4、。由熱力學(xué)參數(shù)以及活化能計(jì)算結(jié)果可以看出，CAC對(duì)4-CP和2,4-D的吸附過程均是自發(fā)、吸熱、熵增的過程，CAC對(duì)LG的吸附過程是自發(fā)、放熱、熵減的過程，物理和化學(xué)吸附在三個(gè)過程中均有體現(xiàn)。
　　（3）動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)表明，柱子越高、流速越慢、濃度越大越有利于吸附的進(jìn)行。Yan模型可以很好的預(yù)測(cè)CAC對(duì)4-CP、2,4-D和LG動(dòng)態(tài)吸附穿透曲線。解吸再生研究發(fā)現(xiàn)，乙醇溶液對(duì)CAC吸附4-CP和2,4-D都有具有很好的解吸再生效果。N