阳离子表面活性剂改性活性炭分析及对高氯酸盐的去除研究

发布时间：2025-03-17 22:53

　　活性炭改性用于专门污染物的去除研究是目前活性炭研究的重要方向。为了比较不同表面活性剂特性和改性参数对改性过程的影响,本文选取了五种阳离子表面活性剂作为改性剂对活性炭进行改性实验,分别为氯代十六烷基吡啶(CPC)、十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、癸基三甲基溴化铵(MTAB)、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)。实验结果表明,表面活性剂的性质(临界胶束浓度、化学形态结构),初始浓度,溶液的pH以及活性炭种类等因素都对活性剂的加载过程有着巨大的影响,总体上看,小胶束的活性剂要比大胶束的更易于加载到活性炭上。此外,对本实验选取的所有活性剂,加载的最佳pH都处于中性范围。研究中还对改性前后的活性炭进行了表征,经活性剂加载后的活性炭的孔径体积和比表面积略有减少,减少程度与活性剂加载量有关。活性剂对活性炭的最显著影响表现在活性炭的pHpzc显著增加,表明活性炭表面携带的净正电荷增加,这对阴离子如高氯酸盐的吸附有利。对改性前后活性炭吸附高氯酸盐的能力进行比较也证明了这一点,其中,未改性的活性炭对高氯酸盐的吸附量只有5.52 mg/g,而经CTAC与CPC改性后的活性炭...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 高氯酸盐特性及去除技术
        1.1.1 高氯酸盐特性
        1.1.2 高氯酸盐污染现状及去除技术
    1.2 活性炭
        1.2.1 活性炭结构与性质
        1.2.2 活性炭在水处理中的应用
    1.3 阳离子表面活性剂改性活性炭研究
        1.3.1 活性炭改性方法
        1.3.2 阳离子表面活性剂及其改性吸附材料进展
        1.3.3 阳离子表面活性剂改性活性炭去除高氯酸盐
    1.4 阳离子表面活性剂改性活性炭机理
    1.5 研究意义与内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 材料与方法
    2.1 材料
    2.2 实验仪器与检测方法
        2.2.1 阳离子表面活性剂的检测
        2.2.2 BET比表面积和孔径分析仪
        2.2.3 高氯酸根及其他阴离子的检测
    2.3 实验方法
        2.3.1 阳离子表面活性剂改性
        2.3.2 pHpzc的测定
        2.3.3 pH对改性过程的影响
        2.3.4 活性炭种类对改性过程的影响
        2.3.5 吸附平衡实验
        2.3.6 吸附动力学实验
        2.3.7 pH对高氯酸盐吸附影响
第三章 实验结果与讨论
    3.1 不同阳离子表面活性剂改性活性炭
        3.1.1 阳离子表面活性剂初始浓度对改性的影响
        3.1.2 溶液pH对活性炭改性过程影响
        3.1.3 活性炭种类对活性炭改性的影响
        3.1.4 改性后活性炭的BET表征
        3.1.5 改性后活性炭的pHpzc测定
    3.2 不同阳离子表面活性剂改性后活性炭对高氯酸盐去除研究
        3.2.1 吸附平衡实验
        3.2.2 吸附动力学试验
        3.2.3 溶液pH对高氯酸盐吸附影响
        3.2.4 活性剂加载量对高氯酸盐吸附影响
    3.3 CTAC改性不同吸附材料及对高氯酸盐去除研究
        3.3.1 CTAC初始浓度对改性的影响
        3.3.2 CTAC改性材料的pHpzc表征
        3.3.3 溶液pH对改性过程影响
        3.3.4 未改性吸附材料对高氯酸盐的去除
        3.3.5 CTAC改性吸附材料对高氯酸盐的去除
    3.4 高氯酸盐吸附机理
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及取得成果
致谢



本文编号：4035599