氧化石墨烯吸附苯酚的性能研究

发布时间：2021-04-29 00:55

　　苯酚是一种常见的化工原料,已广泛应用于炼油、皮革以及石油化工等行业中。但其毒性很大,在低浓度下也会对水生植物造成很大的的损害,同时也会严重损害动物的中枢神经、肾脏、肝脏以及肠胃。国内规定表面水中存在的苯酚浓度不得高于0.002mg/L。因此,苯酚被认为是水中主要的污染物之一,应当在排放前予以去除。本文采用吸附法去除低浓度溶液中的苯酚,吸附剂采用氧化石墨烯,研究了氧化石墨烯在不同浓度、温度、p H、苯酚量的条件下对苯酚的吸附效率,考查了吸附的热力学和动力学原理,得到了最大平衡吸附量q_m为8.474mg/g。研究发现:苯酚的最佳吸附p H为7,最佳温度为30℃。氧化石墨烯浓度越大,苯酚的吸附效率越大。苯酚浓度越低,吸附效率越大。吸附数据对Langmiur和伪一阶动力学拟合较好,说明吸附过程属于单分子层吸附,且吸附速度与氧化石墨烯表面的苯酚浓度成正比。经计算得出ΔG⁰为负值,焓值和熵值为正,说明吸附是自发的吸热反应。温度超过80℃时,苯酚会完全脱附,说明吸附过程属于物理吸附。这些结论对实际操作具有指导意义。同时,本文对氧化石墨烯溶液在中试放大实验中... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第1章 文献综述
    1.1 苯酚废水的处理现状
    1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的结构
        1.2.2 石墨烯的性质
        1.2.3 石墨烯的应用
    1.3 氧化石墨烯
        1.3.1 氧化石墨烯简介
        1.3.2 氧化石墨烯的制法
        1.3.3 氧化石墨烯的基本应用
        1.3.4 氧化石墨烯在吸附方面的应用
    1.4 活性炭对苯酚的吸附
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验仪器
    2.3 氧化石墨烯的表征
        2.3.1 扫描电子显微镜
        2.3.2 红外光谱
        2.3.3 紫外可见光分光光度计
第3章 氧化石墨烯溶液处理苯酚
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 温度对吸附效率的的影响
        3.2.2 pH对吸附效率的影响
        3.2.3 苯酚浓度对吸收率的影响
        3.2.4 氧化石墨烯浓度对吸收率的影响
    3.3 氧化石墨烯的回收利用
    3.4 等温吸附曲线
        3.4.1 Langmiur等温吸附模型
        3.4.2 Freundlich等温吸附模型
        3.4.3 Temkin等温吸附曲线
    3.5 动力学分析
        3.5.1 伪一阶动力学模型
        3.5.2 伪二阶动力学模型
        3.5.3 内扩散模型
    3.6 热力学模型
第4章 中试工艺设计与模拟
    4.1 前言
    4.2 工艺设计
        4.2.1 工艺流程图
        4.2.2 恒温搅拌装置
        4.2.3 离心沉降设备
        4.2.4 洗涤设备
        4.2.5 精馏设备
        4.2.6 工艺设计评价
    4.3 精馏塔模拟
        4.3.1 模拟过程
        4.3.2 模拟结果讨论
第5章 结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3166516