介孔二氧化钛/活性炭的制备及其催化分解性能
发布时间：2021-10-18 07:52
以农林废弃物核桃壳为原料制备活性炭,并将介孔二氧化钛负载于活性炭载体上,用于处理工业废水,这对于缓解能源危机、治理废水污染具有重大意义。论文采用KOH活化法制备核桃壳基活性炭,并优化了制备工艺；通过溶胶凝胶法辅以超声处理将介孔二氧化钛负载于核桃壳基活性炭上,采用场发射扫描电镜、比表面积和孔径分析仪、傅立叶红外光谱分析仪等分析复合材料的性能；最后以废水中的酸性大红3R和甲醛分别作为目标污染物,研究介孔二氧化钛/活性炭的催化分解性能。主要研究结果如下：（1）KOH活化法制备核桃壳基活性炭的最优工艺如下：KOH和核桃壳炭化料的质量比为3:1,活化温度为800℃,活化时间为60min。所得活性炭的比表面积为1551.85m2/g,微孔比表面积为1491.22m2/g,微孔率为89.87%。（2）通过溶胶凝胶法辅以超声处理制备得到介孔二氧化钛/活性炭复合材料,活性炭的无定形结构,阻碍了二氧化钛之间的团聚,使得二氧化钛的粒径减小；二氧化钛/活性炭、介孔二氧化钛/活性炭的比表面积分别为603.61m2/g和831.20m2/g,二氧化钛的介孔结构弥补了活性炭比表面积的降低。（3）催化分解酸性大红3R...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－４核桃壳（ａ）、核桃壳炭化料脚、核桃壳基活性炭（ｃ－ｄ）的ＦＥ－ＳＥＭ图??
Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?ＦＥ－ＳＥＭ?ｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?Ｔｉ〇２?（ａ－ｃ）?ａｎｄＴｉＣＶＡＣ?（ｄ）??３．２．３介孔二氧化铁／活性炭的孔结构分析??从图３－４为Ｔｉ〇２的氮气吸脱附等温线，从图中可Ｌ：Ｘ看出，其氮气吸脱附等温线??属于典型的ＩＩ类型。在中低压区Ｐ／Ｐ０小于０．２时，吸附量没有明显的变化，说明样??品中几乎不含有微孔和中孔。孔径分布图中没有出现任何峰，这说明Ｔｉ〇２属于无孔??型材料。??８０．???１．２０?？??７０?－?ｆ??１．００?■?ｊ??坛０?－各〇成?ｙ??Ｑ，?．?－Ｊ。＇的．?／??５０；?／??＞?４０＾。＂．?ｉ??釀?．?。佛自一?？，－—？?？?．．．．．．．．—．．．．．——…！??蒙３０－?。?，。?Ｍ奶孔樹之０?５０?Ｍ?７。?／??２。＾??０?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?１?１?１?Ｉ???Ｉ???０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??相对距力／（Ｐ／Ｐ〇）??图３－４?Ｔｉ〇２的Ｎ２吸附－脱附等温线??Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｎ２?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍｓ?ｏｆ?Ｔｉ〇２??从團３－５可切看出Ｍ－Ｔｉ〇２的吸附等温线属于ＩＶ类型，在低压区吸附量没有明显??变化，在中压区出现明显的上升，并且等温线的吸脱附分支形成了面积较大的滞后回??线
图３－５?Ｍ－Ｔｉ〇２的１＾２吸附－脱附等温线??Ｆｉｇｕｒｅ?３－５?Ｎ２?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍｓ?ｏｆ?Ｍ－Ｔｉ〇２??从图３－６和图３－７可Ｗ看出ＴｉＣＶＡＣ和Ｍ－Ｔｉ〇２／ＡＣ的吸附等温线均属于ＩＶ类型。??当Ｐ／Ｐｏ为０．０－０．１时，吸附量上升较少，送说明微孔的填充作用不明显，因此，样品??中存在少量的微孔。当Ｐ／Ｐｏ在０．８附近时，吸附曲线呈现明显的上升趋势，且斜率大??于低压阶段，这部分吸附量的上升主要是由于毛细管凝聚作用，说明样品中含有大量??中孔或者大孔。从图３－５和图３－６可看出，Ｍ－Ｔｉ〇２／ＡＣ和Ｍ－Ｔｉ〇２的滞后环类型属??于Ｈ１型。从图３－７可ｔＵ看出，ＴｉＣＶＡＣ的滞后环属于为Ｈ４型，说明吸附量的上升可??能是因为样品互相堆抑形成的孔。从图３－６的孔径分布图可Ｗ看出，Ｍ－Ｔｉ〇２／ＡＣ在??Ｉｒｎｎ和１２ｎｍ左右出现明显的峰，说明其孔径主要分布在Ｉｎｍ?Ｗ内和ｌ〇－１７ｎｍ。??３１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲醛废水处理技术研究进展[J]. 苑丹丹,沈筱彦,邵楠,聂春红. 当代化工. 2015(03)
[2]石灰法处理甲醛废水工艺研究[J]. 李兴波,刘雷,张伶,安彩妹. 山东化工. 2015(01)
[3]木屑型香菇菌菌渣活性炭及其制备方法[J]. 彭宏,张帅,武李茜,王成. 安全与环境学报. 2014(06)
[4]KOH活化法制备汉麻秆活性炭及其微孔结构的研究[J]. 孙金菊,高建民,郝新敏,孟凡阳,陈瑶. 功能材料. 2014(21)
[5]浅析室内空气中甲醛的危害及测定方法[J]. 徐占婧. 科技创新与应用. 2014(26)
[6]活性炭负载型TiO2光催化降解采油废水的研究[J]. 刘宏菊,卢红梅,郭勰. 环境工程. 2014(08)
[7]玉米秸秆活性炭的制备及其吸附动力学研究[J]. 史蕊,李依丽,尹晶,杨珊珊. 环境工程学报. 2014(08)
[8]植物生物质制备活性炭研究进展[J]. 刘娜,张彦,樊静. 山东工业技术. 2014(13)
[9]生物质活性炭的制备研究进展[J]. 耿莉莉,张宏喜,李学琴,廖爽,武英. 广东化工. 2014(12)
[10]椰壳活性炭的制备及吸附酸性大红GR染料动力学[J]. 蒋柏泉,曾芳,曾庆芳,陈建新,刘玉德. 工业水处理. 2014(06)
博士论文
[1]椰壳基微孔活性炭制备与表征研究[D]. 苏伟.天津大学 2003
硕士论文
[1]实际工业甲醛废水在SBR中的生物降解性研究[D]. 杨寒稀.南京理工大学 2013
[2]催化动力学光度法检测痕量甲醛的研究及应用[D]. 陈浩.湘潭大学 2012
[3]核桃壳基活性炭的制备及对水体中孔雀石绿和4-氯苯酚的吸附研究[D]. 张曼曼.郑州大学 2012
[4]高浓度甲醛废水深度处理技术及评价[D]. 刘艳.江南大学 2011
[5]催化湿式过氧化氢氧化法处理模拟染料废水的研究[D]. 李红亚.西北大学 2008
[6]热分析在农林废弃物微波活性炭制备中的应用研究[D]. 杨月红.昆明理工大学 2006
本文编号：3442495
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－４核桃壳（ａ）、核桃壳炭化料脚、核桃壳基活性炭（ｃ－ｄ）的ＦＥ－ＳＥＭ图??
Ｆｉｇｕｒｅ?３－３?ＦＥ－ＳＥＭ?ｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?Ｔｉ〇２?（ａ－ｃ）?ａｎｄＴｉＣＶＡＣ?（ｄ）??３．２．３介孔二氧化铁／活性炭的孔结构分析??从图３－４为Ｔｉ〇２的氮气吸脱附等温线，从图中可Ｌ：Ｘ看出，其氮气吸脱附等温线??属于典型的ＩＩ类型。在中低压区Ｐ／Ｐ０小于０．２时，吸附量没有明显的变化，说明样??品中几乎不含有微孔和中孔。孔径分布图中没有出现任何峰，这说明Ｔｉ〇２属于无孔??型材料。??８０．???１．２０?？??７０?－?ｆ??１．００?■?ｊ??坛０?－各〇成?ｙ??Ｑ，?．?－Ｊ。＇的．?／??５０；?／??＞?４０＾。＂．?ｉ??釀?．?。佛自一?？，－—？?？?．．．．．．．．—．．．．．——…！??蒙３０－?。?，。?Ｍ奶孔樹之０?５０?Ｍ?７。?／??２。＾??０?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１?１?１?１?Ｉ???Ｉ???０．０?０．２?０．４?０．６?０．８?１．０??相对距力／（Ｐ／Ｐ〇）??图３－４?Ｔｉ〇２的Ｎ２吸附－脱附等温线??Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ｎ２?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍｓ?ｏｆ?Ｔｉ〇２??从團３－５可切看出Ｍ－Ｔｉ〇２的吸附等温线属于ＩＶ类型，在低压区吸附量没有明显??变化，在中压区出现明显的上升，并且等温线的吸脱附分支形成了面积较大的滞后回??线
图３－５?Ｍ－Ｔｉ〇２的１＾２吸附－脱附等温线??Ｆｉｇｕｒｅ?３－５?Ｎ２?ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ－ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ?ｉｓｏｔｈｅｒｍｓ?ｏｆ?Ｍ－Ｔｉ〇２??从图３－６和图３－７可Ｗ看出ＴｉＣＶＡＣ和Ｍ－Ｔｉ〇２／ＡＣ的吸附等温线均属于ＩＶ类型。??当Ｐ／Ｐｏ为０．０－０．１时，吸附量上升较少，送说明微孔的填充作用不明显，因此，样品??中存在少量的微孔。当Ｐ／Ｐｏ在０．８附近时，吸附曲线呈现明显的上升趋势，且斜率大??于低压阶段，这部分吸附量的上升主要是由于毛细管凝聚作用，说明样品中含有大量??中孔或者大孔。从图３－５和图３－６可看出，Ｍ－Ｔｉ〇２／ＡＣ和Ｍ－Ｔｉ〇２的滞后环类型属??于Ｈ１型。从图３－７可ｔＵ看出，ＴｉＣＶＡＣ的滞后环属于为Ｈ４型，说明吸附量的上升可??能是因为样品互相堆抑形成的孔。从图３－６的孔径分布图可Ｗ看出，Ｍ－Ｔｉ〇２／ＡＣ在??Ｉｒｎｎ和１２ｎｍ左右出现明显的峰，说明其孔径主要分布在Ｉｎｍ?Ｗ内和ｌ〇－１７ｎｍ。??３１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲醛废水处理技术研究进展[J]. 苑丹丹,沈筱彦,邵楠,聂春红. 当代化工. 2015(03)
[2]石灰法处理甲醛废水工艺研究[J]. 李兴波,刘雷,张伶,安彩妹. 山东化工. 2015(01)
[3]木屑型香菇菌菌渣活性炭及其制备方法[J]. 彭宏,张帅,武李茜,王成. 安全与环境学报. 2014(06)
[4]KOH活化法制备汉麻秆活性炭及其微孔结构的研究[J]. 孙金菊,高建民,郝新敏,孟凡阳,陈瑶. 功能材料. 2014(21)
[5]浅析室内空气中甲醛的危害及测定方法[J]. 徐占婧. 科技创新与应用. 2014(26)
[6]活性炭负载型TiO2光催化降解采油废水的研究[J]. 刘宏菊,卢红梅,郭勰. 环境工程. 2014(08)
[7]玉米秸秆活性炭的制备及其吸附动力学研究[J]. 史蕊,李依丽,尹晶,杨珊珊. 环境工程学报. 2014(08)
[8]植物生物质制备活性炭研究进展[J]. 刘娜,张彦,樊静. 山东工业技术. 2014(13)
[9]生物质活性炭的制备研究进展[J]. 耿莉莉,张宏喜,李学琴,廖爽,武英. 广东化工. 2014(12)
[10]椰壳活性炭的制备及吸附酸性大红GR染料动力学[J]. 蒋柏泉,曾芳,曾庆芳,陈建新,刘玉德. 工业水处理. 2014(06)
博士论文
[1]椰壳基微孔活性炭制备与表征研究[D]. 苏伟.天津大学 2003
硕士论文
[1]实际工业甲醛废水在SBR中的生物降解性研究[D]. 杨寒稀.南京理工大学 2013
[2]催化动力学光度法检测痕量甲醛的研究及应用[D]. 陈浩.湘潭大学 2012
[3]核桃壳基活性炭的制备及对水体中孔雀石绿和4-氯苯酚的吸附研究[D]. 张曼曼.郑州大学 2012
[4]高浓度甲醛废水深度处理技术及评价[D]. 刘艳.江南大学 2011
[5]催化湿式过氧化氢氧化法处理模拟染料废水的研究[D]. 李红亚.西北大学 2008
[6]热分析在农林废弃物微波活性炭制备中的应用研究[D]. 杨月红.昆明理工大学 2006
本文编号：3442495
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3442495.html
教材专著
