氧化钙模板法制备分级多孔炭及其对废水中染料的吸附性能研究

发布时间：2025-02-07 19:32

　　染料废水的有效处理已经成为污水处理领域的一大难题,各种处理方法层出不穷,其中吸附法因其成本低、适用条件温和、操作简单等优点受到广泛关注,吸附剂是吸附技术的核心。如何制备与染料性质相匹配的多孔炭是活性炭应用于染料废水治理的关键。本文以煤沥青为碳源,CaO为模板耦合KOH活化,通过调节炭模比和温度,制备分级多孔炭,并进行表面氧化改性;使用小分子吲哚作为碳源制备出含氮的分级多孔炭。借助BET、FESEM、TEM和XPS等表征来分析其物理结构和表面化学性质,并考察其对茜素绿、酸性橙74和亚甲基蓝染料的吸附性能。其主要结果如下:(1)以煤沥青为碳源,CaO为模板耦合KOH活化,通过改变炭模比和温度制备出具有片层状结构的分级多孔炭。随着模板质量的增加,比表面积、平均孔径等都在下降,当炭模比为1,终温为800℃时,制备的HPC2-2-800的比表面积达到3060 m2/g。作为吸附剂,其对三种染料都表现出极佳的吸附性能。HPC2-2-800对茜素绿和亚甲基蓝的吸附过程用Langmuir模型来描述更为合适,相关系数均在0.99左右,其最大吸附量分别为1484 mg/g和1149 mg/g;而对酸性橙74...

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图3-1染料结构式:(a)茜素绿,(b)酸性橙74,(c)亚甲基蓝

图3-1染料结构式:(a)茜素绿,(b)酸性橙74,(c)亚甲基蓝Fig.3-1Dyesstructuralformula:(a)alizaringreen,(b)acidorange74,(c)methyleneblue表3-1三种....

图3–2分级多孔炭的工艺流程

图3–2分级多孔炭的工艺流程Fig.3-2Gradedporouscarbonprocess.3初始炭的吸附

图4-3FESEM图片:(a)OPC2-5-850;TEM图片:(b)OPC2-5-850,(c)OPC2-5-800,(d)HPC2-5-800Fig.4-3FESEMimagesof:(a)OPC2-5-850;TEMimagesof:(b)OPC2-5-850,(c)OPC2-5-800,(d)

OPCs仍然集中分布在1-4nm处，但比初始炭分布的要少一些，含量要有所下降，这些都能得出改性后的OPCs丰富的孔隙结构略有减少。表4-1孔结构参数Table4-1HolestructureparametersSamplesDap(nm)SBET(m2....

图5–1含氮吸附剂的制备工艺Fig.5-1Nitrogen-containingadsorbentprep

图5–1含氮吸附剂的制备工艺Fig.5-1Nitrogen-containingadsorbentprep吲哚基多孔炭的吸附3.1.3的实验内容一致。

本文编号：4031191