高性能碳基吸附剂制备及吸附机理

发布时间：2024-04-06 16:49

　　近几十年,工业及肥料制造业发展给人们带来便利,同时也带来了一系列的环境问题,水体和土壤中的重金属和无机盐污染尤为严峻。当前急切需要解决污染问题,同时还要避免产生新的污染。本研究以葡萄糖为主要原料,采用葡萄糖和尿素制备空心碳球(HCSs)和氮掺杂碳球(CSs-N),用HCSs和CSs-N作为前驱体,制备了一系列的高性能多孔碳材料,将其用于吸附水中的Cr(Ⅵ)和磷酸根,并对其进行了结构表征和吸附性能测试。整个工艺过程无毒无残留且制备的多孔碳材料吸附污染物性能优异,为水体和土壤环境污染防治领域提供了一个绿色高效的吸附剂研制的思路。本研究以葡萄糖为原料,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,在180℃水热条件下制备了HCSs,后续使用氢氧化钾对HCSs进行活化,制备出一种蜂窝状碳材料(HCM)。利用SEM,TEM,BET比表面积,拉曼光谱,XRD,XPS和元素分析等技术对HCSs和HCM进行表征。采用间歇吸附法测试了HCM对Cr(Ⅵ)的吸附性能。SEM和TEM图像显示HCM表面孔隙发达,TEM图像证明碳球是空心的,BET测试HCM的比表面积达1436.21 m²/g,相比...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1碳空心球水热合成示意图

第一章绪论5图1-1碳空心球水热合成示意图Fig.1-1Schematicdiagramofhydrothermalsynthesisofcarbonhollowspheres1.2.2碳球的吸附研究碳球的应用方面非常广泛，大多用来作电化学储氢材料、催化剂载体、空心金属球的前驱体....

图2-1吸附流程示意图

1cm比色皿，测定溶液吸光度并且校正空白，根据所测得的吸光度数据，从标准曲线上计算查找溶液中Cr(VI)含量。Cr(VI)标准曲线的绘制：吸取0.00,0.20,0.50,1.00,2.00，4.00,6.00,8.00,10.00mL铬标准使用液于50mL比色管中，其余测试步骤....

图2-2HCSS和HCM的SEM和TEM图：a，b为HCSs的SEM图；c为HCSs的TEM图（放大40万倍）；d，e为HCM的SEM图；f为HCM的TEM图

12高性能碳基吸附剂制备及吸附机理2.2结果与讨论2.2.1表面形貌分析对HCSs和HCM利用SEM和TEM观察其表面形貌（图2-2）。HCSs的SEM图像显示，活化处理前的碳球大多团聚在一起，且粒径大小不一，分布无规律（图2-2a和图2-2b）。HCSs的TEM图像证实这种碳球....

图2-3N2吸附脱附曲线：a为HCSs；b为HCMFig.2-3N2adsorptiondesorptioncurve:aisHCSs;bisHCM

第二章蜂窝状碳材料制备及其对Cr(VI)吸附13图2-3N2吸附脱附曲线：a为HCSs；b为HCMFig.2-3N2adsorptiondesorptioncurve:aisHCSs;bisHCM表2-1BET比表面积和孔径分布Table1BETspecificsurfacear....

本文编号：3946899