煤焦油基多孔炭对染料的多层吸附性能
发布时间：2022-12-08 06:46
吸附法操作简单,能在较低浓度下去除印染废水中的污染物,因而得到广泛的应用。多孔炭疏松多孔,有丰富的比表面积,常被用作治理废水污染物的吸附材料。除优化多孔炭的物理结构和增大比表面积之外,充分利用其现有孔也是提高其吸附性能的有效途径。本文以模板法制备煤焦油基多孔炭,并通过乙二胺浸渍的方法得到改性多孔炭,采用BET、FESEM、TEM以及XPS等方法对多孔炭的物理结构和表面化学性质进行测定。以制备得到的多孔炭为吸附剂,酸性染料刚果红、酸性品红和碱性染料亚甲基蓝为吸附质,考察了多孔炭对酸碱性染料的多层静态和动态吸附过程,探究多层吸附的可行性与优异性。主要结论如下:（1）以煤焦油为碳源,CaO为模板耦合KOH活化,采用常规加热制备出具有不规则块状结构且富含小中孔的多孔炭CTCs。通过改变终止温度和调节活化剂/碳源的比例,得到具有不同结构的炭材料,当煤焦油、CaO和KOH的比例为1:2:4,终温为900 oC时,制得的炭CTC4-900比表面积高达3101 m~2/g。对染料的多层吸附结果表明:由于多孔炭含有大量的小中孔和丰富的吸附位点,其对酸性染料刚果...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 染料废水的特点与危害
1.3 染料废水的分类
1.4 染料废水的处理方法
1.4.1 生物处理法
1.4.2 化学处理法
1.4.3 物理处理法
1.5 多层吸附工艺概述
1.5.1 多孔炭的制备与再生
1.5.2 多层吸附工艺
1.6 本文的研究思路和主要内容
第二章 实验
2.1 实验试剂和仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 多孔炭的表征分析
2.2.1 比表面积及孔径分布
2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 X-衍射光电子能谱(XPS)
2.3 多孔炭对染料多层吸附性能
2.3.1 吸附等温线及其模型
2.3.2 穿透曲线及其Thomas模型
2.3.3 多孔炭对染料的多层吸附工艺
2.3.4 标准曲线的测定
2.3.4.1 吸附质
2.3.4.2 吸附质的最大吸收波长
2.3.4.3 标准曲线测定的具体过程
2.4 总结
第三章 煤焦油基多孔炭对染料的多层吸附
3.1 实验部分
3.1.1 煤焦油基多孔炭的制备实验
3.1.2 煤焦油基多孔炭多层吸附工艺吸附等温线的测定
3.2 结果讨论
3.2.1 表征实验分析
3.2.1.1 多孔炭的比表面积与孔径分布
3.2.1.2 FESEM分析
3.2.1.3 TEM分析
3.2.1.4 XPS分析
3.2.2 多孔炭吸附性能的研究
3.2.2.1 第一层吸附等温线
3.2.2.2 第二层吸附等温线
3.2.2.3 第三层吸附等温线
3.2.2.4 逐层吸附后多孔炭物理结构的变化规律
3.3 总结
第四章 改性多孔炭对染料的多层吸附
4.1 实验部分
4.1.1 改性多孔炭的制备
4.1.2 吸附等温线的测定
4.2 结果与讨论
4.2.1 多孔炭表征分析
4.2.1.1 多孔炭的比表面积与孔径分布
4.2.1.2 FESEM分析
4.2.1.3 TEM分析
4.2.1.4 XPS分析
4.2.2 多孔炭吸附性能的研究
4.2.2.1 第一层吸附等温线
4.2.2.2 第二层吸附等温线
4.2.2.3 第三层吸附等温线
4.2.2.4 逐层吸附后改性多孔炭的物理结构变化规律
4.3 总结
第五章 多孔炭对染料的固定床多层吸附
5.1 多孔炭固定床吸附工艺设计
5.1.1 粉末状多孔炭造粒过程
5.1.2 造粒后的多孔炭比表面积与孔径分布
5.1.3 多孔炭吸附固定床装置
5.2 染料多层吸附的固定床吸附工艺
5.2.1 多层吸附穿透曲线的测定过程
5.2.2 多层吸附的穿透曲线
5.3 实验条件对多孔炭固定床吸附效果的研究
5.3.1 吸附质初始浓度对穿透曲线的影响
5.3.2 进水流速对穿透曲线的影响
5.3.3 炭填充量对穿透曲线的影响
5.4 总结
第六章 结论与创新点
6.1 本文结论
6.2 创新点
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe/C微电解+Fenton试剂处理酸性品红废水的研究[J]. 孔张亮,成先雄,连军锋,张鹏,胡民火. 应用化工. 2019(05)
[2]染料工业废水产污情况分析[J]. 周宁,宇秉勇,宋红,刘艳,孙宇明,张源,孙兰梅. 染料与染色. 2018(01)
[3]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊. 化工学报. 2013(01)
[4]微生物染料脱色研究进展[J]. 杨清香,贾振杰,杨敏. 微生物学通报. 2006(04)
[5]活性X-3B红染料的生物富集因子及在作物体内的分配[J]. 周启星,任丽萍,程云. 应用生态学报. 2001(06)
博士论文
[1]石油焦基活性炭的制备、修饰与应用基础研究[D]. 代晓东.中国石油大学 2008
本文编号：3713763
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 染料废水的特点与危害
1.3 染料废水的分类
1.4 染料废水的处理方法
1.4.1 生物处理法
1.4.2 化学处理法
1.4.3 物理处理法
1.5 多层吸附工艺概述
1.5.1 多孔炭的制备与再生
1.5.2 多层吸附工艺
1.6 本文的研究思路和主要内容
第二章 实验
2.1 实验试剂和仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 多孔炭的表征分析
2.2.1 比表面积及孔径分布
2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 X-衍射光电子能谱(XPS)
2.3 多孔炭对染料多层吸附性能
2.3.1 吸附等温线及其模型
2.3.2 穿透曲线及其Thomas模型
2.3.3 多孔炭对染料的多层吸附工艺
2.3.4 标准曲线的测定
2.3.4.1 吸附质
2.3.4.2 吸附质的最大吸收波长
2.3.4.3 标准曲线测定的具体过程
2.4 总结
第三章 煤焦油基多孔炭对染料的多层吸附
3.1 实验部分
3.1.1 煤焦油基多孔炭的制备实验
3.1.2 煤焦油基多孔炭多层吸附工艺吸附等温线的测定
3.2 结果讨论
3.2.1 表征实验分析
3.2.1.1 多孔炭的比表面积与孔径分布
3.2.1.2 FESEM分析
3.2.1.3 TEM分析
3.2.1.4 XPS分析
3.2.2 多孔炭吸附性能的研究
3.2.2.1 第一层吸附等温线
3.2.2.2 第二层吸附等温线
3.2.2.3 第三层吸附等温线
3.2.2.4 逐层吸附后多孔炭物理结构的变化规律
3.3 总结
第四章 改性多孔炭对染料的多层吸附
4.1 实验部分
4.1.1 改性多孔炭的制备
4.1.2 吸附等温线的测定
4.2 结果与讨论
4.2.1 多孔炭表征分析
4.2.1.1 多孔炭的比表面积与孔径分布
4.2.1.2 FESEM分析
4.2.1.3 TEM分析
4.2.1.4 XPS分析
4.2.2 多孔炭吸附性能的研究
4.2.2.1 第一层吸附等温线
4.2.2.2 第二层吸附等温线
4.2.2.3 第三层吸附等温线
4.2.2.4 逐层吸附后改性多孔炭的物理结构变化规律
4.3 总结
第五章 多孔炭对染料的固定床多层吸附
5.1 多孔炭固定床吸附工艺设计
5.1.1 粉末状多孔炭造粒过程
5.1.2 造粒后的多孔炭比表面积与孔径分布
5.1.3 多孔炭吸附固定床装置
5.2 染料多层吸附的固定床吸附工艺
5.2.1 多层吸附穿透曲线的测定过程
5.2.2 多层吸附的穿透曲线
5.3 实验条件对多孔炭固定床吸附效果的研究
5.3.1 吸附质初始浓度对穿透曲线的影响
5.3.2 进水流速对穿透曲线的影响
5.3.3 炭填充量对穿透曲线的影响
5.4 总结
第六章 结论与创新点
6.1 本文结论
6.2 创新点
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe/C微电解+Fenton试剂处理酸性品红废水的研究[J]. 孔张亮,成先雄,连军锋,张鹏,胡民火. 应用化工. 2019(05)
[2]染料工业废水产污情况分析[J]. 周宁,宇秉勇,宋红,刘艳,孙宇明,张源,孙兰梅. 染料与染色. 2018(01)
[3]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊. 化工学报. 2013(01)
[4]微生物染料脱色研究进展[J]. 杨清香,贾振杰,杨敏. 微生物学通报. 2006(04)
[5]活性X-3B红染料的生物富集因子及在作物体内的分配[J]. 周启星,任丽萍,程云. 应用生态学报. 2001(06)
博士论文
[1]石油焦基活性炭的制备、修饰与应用基础研究[D]. 代晓东.中国石油大学 2008
本文编号：3713763
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3713763.html
教材专著
