活性碳纤维的低成本制备及其在染料污水净化中的应用
[Abstract]:Many organic dyes are widely used in textile, papermaking, printing, coating, rubber, food and other industries. Dyes existing in water, even at a small concentration, can cause serious harm to human health and living environment. Therefore, how to effectively treat dye wastewater has attracted more and more attention. METHODS Different activated carbon fibers were prepared from different precursors and characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen desorption adsorbent. Their adsorption properties for organic dyes were investigated. Active mesoporous carbon nanofibers (MCNFs) assembled by nanoparticles were synthesized by ferric acid (Fe-NTA) as precursor and first applied to the adsorption of methyl orange (MO) and methylene blue (MB). The synthesized materials have fiber morphology (diameter is about 150 nm), pore size is 3-4 nm, and specific surface area is 392.3 M2 g-1. The adsorption experiment discussed the adsorption results of pH on the two dyes. When the pH value was 7.0, the adsorption capacity of MCNFs to methylene blue and methyl orange reached 137.25 mg g-1 and 110.99 mg g-1, respectively. The specific surface area of carbon nanofibers (NC-2). NC-2 assembled by rice balls reached 422.3 M2 g-1, and the adsorption capacity of MB increased to 147.23 mg g-1. The adsorption data of MCNFs and NC-2 on MB were fitted by kinetic and isothermal adsorption models. The results showed that Lagergren quasi-second-order kinetic model and Langmuir thermodynamic model were more consistent with the experimental results. Activated carbon fiber materials (ACFs) were prepared from cotton and cattail reed spike wastes. The cotton wastes were treated by hydrothermal carbonization and sulfuric acid modification to obtain activity. Carbon fibers and their properties for MB were studied. The optimum adsorption conditions of the two adsorbents were discussed by changing the initial pH of the solution, the concentration of inorganic salts, temperature and the dosage of adsorbents. The equilibrium adsorption capacity for MB was 594.3 mg g-1,643.3 mg g-1 and 697.1 mg g-1 at 298,308 and 318 K respectively, indicating that high temperature was favorable for adsorption. Langmuir, Freundlich, Temkin, Dubinin-Radushkevich (D-R) and Harkins-Jura (H-J) isothermal adsorption models were used to fit the experimental results. The results showed that the Langmuir fitting correlation factor R2 was greater than 0.96 and the adsorption capacity reached 110.2 mg g-1 at the four temperatures. The thermodynamic parameters and adsorption activation energies of the two adsorbents (_G_0, _H_0, _S_0) show that the adsorption processes of the two adsorbents are endothermic, entropy increasing and spontaneous.
【学位授予单位】:安徽工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:X703;TQ342.742
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,本文编号:2248131
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