有机钾盐活化法制备活性炭及其对氯霉素吸附性能的研究
发布时间：2023-06-13 20:38
针对常用制备高比表面积活性炭所采用的强碱活化剂的强腐蚀性和煤炭资源短缺的现状,本文以生物质固体废物为原料,有机钾盐酒石酸钾、山梨酸钾作为新型的活化剂,制备比表面积相对较高的生物质活性炭,研究了活化剂制备活性炭的工艺条件和前驱体种类对活性炭的孔径结构和化学成分的影响,探讨了活化机理。利用相关分析仪器如静态氮吸附仪、扫描电镜、X-射线衍射仪、X-射线光电子能谱对活性炭的孔隙结构、表面形貌及表面化学成分等进行了表征。以氯霉素为目标污染物,考察了生物质活性炭的吸附性能及相应的吸附机理。主要研究内容及相关结论如下:1.生物质废物浒苔为原料,有机钾盐酒石酸钾为活化剂,利用单因素法,探讨了活化温度、浸渍比、活化时间对活性炭比表面积和孔径的影响。以获得较高的比表面积为目标,在尽量减少活化剂用量和降低能源消耗的基础上,获得了最佳的制备条件。最佳的制备条件为:活化温度700 ℃,浸渍比1:1,活化时间30min,此条件下活性炭的比表面积为1692m2/g,总孔体积为1.22cm3/g,平均孔径为2.88 nm。同时三个元素对产品比表面积的影响大小次序为:活化温度>浸渍比>...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 活性炭的概述
1.2.1 活性炭的基本特征
1.2.2 活性炭的制备
1.2.3 活性炭的应用
1.3 氯霉素
1.4 本课题研究内容和意义
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
第二章 实验材料和方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验原料和试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 生物质活性炭的制备
2.2.1 浒苔基活性炭的制备
2.2.2 树叶基活性炭的制备
2.2.3 不同原料活性炭的制备
2.3 生物质活性炭的表征
2.3.1 热重分析
2.3.2 比表面积和孔径分布
2.3.3 扫描电镜分析
2.3.4 X射线光电子能谱分析
2.3.5 X射线衍射分析
2.4 吸附实验
2.4.1 氯霉素废水的配制及其标准曲线绘制
2.4.2 吸附动力学
2.4.3 吸附热力学
2.4.4 吸附动力学模型
2.4.5 吸附热力学模型
第三章 酒石酸钾活化浒苔制备活性炭工艺条件的优化
3.1 热重分析
3.2 酒石酸钾的活化机理
3.3 活化条件对酒石酸钾活化制备活性炭比表面积和孔径的影响
3.3.1 活化温度
3.3.2 浸渍比
3.3.3 活化时间
3.4 最佳活性炭的表征
3.4.1 最佳活性炭的组织结构
3.4.2 最佳活性炭的扫描电镜
3.4.3 最佳活性炭的XPS分析
3.5 氯霉素的吸附
3.5.1 吸附热力学
3.5.2 吸附机理
3.6 本章小结
第四章 山梨酸钾活化树叶制备活性炭的工艺优化
4.1 活化参数对树叶基活性炭孔隙结构的影响
4.1.1 活化温度
4.1.2 浸渍比
4.1.3 活化时间
4.2 最优条件下活性炭的表征
4.2.1 孔结构分析
4.2.2 表面形貌
4.3 山梨酸钾的活化机理
4.4 最佳活性炭对氯霉素的吸附性能
4.4.1 接触时间和氯霉素浓度对吸附容量的影响
4.4.2 吸附动力学
4.4.3 吸附热力学
4.5 山梨酸钾和酒石酸钾制备活性炭性能的对比
4.6 本章小结
第五章 酒石酸钾活化不同原料制备活性炭性能的对比
5.1 热重分析
5.2 四种不同活性炭的孔结构表征
5.2.1 孔结构分析
5.2.2 表面形貌
5.3 表面化学成分分析
5.4 四种不同活性炭对氯霉素的吸附性能
5.4.1 吸附时间的影响
5.4.2 吸附动力学
5.4.3 吸附热力学
5.4.4 溶液pH的影响
5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
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攻读硕士学位期间申请专利目录
学位论文评阅及答辩情况表
本文编号：3833253
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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 活性炭的概述
1.2.1 活性炭的基本特征
1.2.2 活性炭的制备
1.2.3 活性炭的应用
1.3 氯霉素
1.4 本课题研究内容和意义
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究意义
第二章 实验材料和方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验原料和试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 生物质活性炭的制备
2.2.1 浒苔基活性炭的制备
2.2.2 树叶基活性炭的制备
2.2.3 不同原料活性炭的制备
2.3 生物质活性炭的表征
2.3.1 热重分析
2.3.2 比表面积和孔径分布
2.3.3 扫描电镜分析
2.3.4 X射线光电子能谱分析
2.3.5 X射线衍射分析
2.4 吸附实验
2.4.1 氯霉素废水的配制及其标准曲线绘制
2.4.2 吸附动力学
2.4.3 吸附热力学
2.4.4 吸附动力学模型
2.4.5 吸附热力学模型
第三章 酒石酸钾活化浒苔制备活性炭工艺条件的优化
3.1 热重分析
3.2 酒石酸钾的活化机理
3.3 活化条件对酒石酸钾活化制备活性炭比表面积和孔径的影响
3.3.1 活化温度
3.3.2 浸渍比
3.3.3 活化时间
3.4 最佳活性炭的表征
3.4.1 最佳活性炭的组织结构
3.4.2 最佳活性炭的扫描电镜
3.4.3 最佳活性炭的XPS分析
3.5 氯霉素的吸附
3.5.1 吸附热力学
3.5.2 吸附机理
3.6 本章小结
第四章 山梨酸钾活化树叶制备活性炭的工艺优化
4.1 活化参数对树叶基活性炭孔隙结构的影响
4.1.1 活化温度
4.1.2 浸渍比
4.1.3 活化时间
4.2 最优条件下活性炭的表征
4.2.1 孔结构分析
4.2.2 表面形貌
4.3 山梨酸钾的活化机理
4.4 最佳活性炭对氯霉素的吸附性能
4.4.1 接触时间和氯霉素浓度对吸附容量的影响
4.4.2 吸附动力学
4.4.3 吸附热力学
4.5 山梨酸钾和酒石酸钾制备活性炭性能的对比
4.6 本章小结
第五章 酒石酸钾活化不同原料制备活性炭性能的对比
5.1 热重分析
5.2 四种不同活性炭的孔结构表征
5.2.1 孔结构分析
5.2.2 表面形貌
5.3 表面化学成分分析
5.4 四种不同活性炭对氯霉素的吸附性能
5.4.1 吸附时间的影响
5.4.2 吸附动力学
5.4.3 吸附热力学
5.4.4 溶液pH的影响
5.5 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
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攻读硕士学位期间申请专利目录
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本文编号：3833253
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