膨胀石墨的制备及对孔雀石绿吸附性能的研究

发布时间：2021-04-21 19:36

　　染料废水的排放日益严重,对染料废水的治理引起了人们的广泛关注。近年来,膨胀石墨（以下简称EG）在处理染料废水方面,显示了良好的脱除性能。EG具有独特的孔结构和物理化学性质,使其对大多数染料分子均具有良好的脱除能力。然而,由于制备工艺不同,导致EG理化性质差异显著。现有研究对EG脱除水中染料机理的认识有分歧,因此深入研究EG对孔雀石绿（以下简称MG）的吸附机理对于提高脱除性能和实际应用有重要意义。本文以天然鳞片石墨（以下简称NFG）为原料,通过氧化插层和高温膨胀两步法制备EG。采用多种手段对EG的物理化学性质进行表征;全面研究了EG对MG的吸附等温线、动力学以及热力学行为,并对EG脱除MG的机理进行深入分析。为脱除不同污染物制备特定的吸附剂,提供了理论指导。本文主要研究结果如下:（1）采用正交试验（以下简称OT）对EG制备工艺进行优化,得到制备EG最优工艺参数:C（g）:K2Cr2O7（g）:HNO3（mL）:HClO4（mL）:CH3COOH（mL）为5 g:1.3 g:3 mL:2 mL:11mL,反应温度50℃,反应时间50 min,膨胀温度1000℃,干燥温度80℃,干燥时间40... 

【文章来源】：烟台大学山东省

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 孔雀石绿废水简介
        1.1.1 孔雀石绿废水来源及危害
        1.1.2 孔雀石绿废水处理技术
    1.2 膨胀石墨的制备
        1.2.1 膨胀石墨制备原理
        1.2.2 膨胀石墨制备工艺
    1.3 本文的选题意义及主要研究内容
2 实验及主要表征方法
    2.1 材料及试剂
    2.2 实验仪器及设备
    2.3 膨胀石墨的表征
        2.3.1 晶体结构测试
        2.3.2 表面形貌分析
        2.3.3 孔结构测试
        2.3.4 表面官能团定性测试
        2.3.5 表面元素分析
3 膨胀石墨的制备
    3.1 前言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 物料比对膨胀体积的影响
        3.3.2 反应条件对膨胀体积的影响
        3.3.3 最佳工艺条件的确定
    3.4 本章小结
4 膨胀石墨的表征
    4.1 材料的表征
        4.1.1 材料晶体结构测试
        4.1.2 材料表面形貌分析
        4.1.3 材料孔结构测试
        4.1.4 材料表面官能团定性测试
        4.1.5 材料表面官能团定量测试
    4.2 膨胀温度对膨胀体积的影响
    4.3 本章小结
5 膨胀石墨吸附能力的测试与吸附机理的研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 标准曲线的测试
        5.2.2 吸附后溶液的测试
        5.2.3 实验方案
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 单因素对吸附性能的影响
        5.3.2 吸附动力学
        5.3.3 吸附等温线
        5.3.4 吸附热力学
        5.3.5 吸附机理探讨
        5.3.6 膨胀石墨和活性炭吸附性能对比研究
        5.3.7 膨胀石墨和活性炭再生研究
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
攻读学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微波膨胀法制备石墨蠕虫的工艺[J]. 邱宁,陈修辉.  材料科学与工程学报. 2017(03)
[2]中国水资源现状分析与可持续发展对策研究[J]. 刘海书.  黑龙江科技信息. 2017(09)
[3]无硫细鳞片可膨胀石墨的制备研究[J]. 冯晓彤,周国江,张晓臣,刘洪成,李艳春.  化学工程师. 2016(05)
[4]制备无硫膨胀石墨新方法的研究[J]. 黎梅,张慧姣,李冀辉.  化工管理. 2015(33)
[5]膨胀石墨的制备工艺及应用研究进展[J]. 罗永勤,武国亮,牛彪,赵定义,屈中伟.  化工生产与技术. 2015(05)
[6]微细鳞片石墨制备可膨胀石墨的工艺研究[J]. 周国江,冯晓彤,张伟君,张晓臣,刘洪成.  化学工程师. 2015(09)
[7]以高氯酸和磷酸为插层剂制备无硫可膨胀石墨的研究[J]. 吕广超,冯晓彤,周国江,刘洪成.  黑龙江科学. 2015(05)
[8]微波法制备膨胀石墨及其膨胀特性[J]. 田禾青,王维龙,丁静,郭祥.  化工学报. 2015(S1)
[9]膨胀石墨制备及在环境保护中的应用现状[J]. 徐珊,许佩瑶,尹子珺,刘珂智.  广东化工. 2014(20)
[10]分步插层法制备高倍膨胀石墨及其微观结构[J]. 赵纪金,李晓霞,郭宇翔,马德跃.  光学精密工程. 2014(05)

硕士论文
[1]膨胀石墨的制备及其对煤炭地下气化污染地下水的净化研究[D]. 李郑鑫.河南理工大学 2016
[2]低硫膨胀石墨制备工艺与吸附性能研究[D]. 张昆.燕山大学 2016
[3]阻燃型可膨胀石墨制备工艺的研究[D]. 王晶.长安大学 2015
[4]两种炭素材料的改性研究[D]. 魏旭.南京理工大学 2014
[5]低温可膨胀石墨的制备研究[D]. 周丹凤.武汉理工大学 2012



本文编号：3152361