改性热解炭对水体有机物的吸附研究

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本文以锯末热解炭(PC)为原材料,通过NaOH活化法和NH4H2PO4-微波活化法得到改性热解炭(NaOH-AC和PMAC),并进行了表征。以NaOH-AC为吸附剂,以对氯苯酚(4-CP)和对硝基苯酚(4-NP)为吸附质,以PMAC为吸附剂,以2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)和4-氯-2,5-二甲氧基硝基苯(CDNP)为吸附质分别进行吸附性能研究。主要结论如下:表征结果表明:NaOH-AC和PMAC的等电点都有所降低,酸性官能团增加而碱性官能团减少。扫描电镜(SEM)结果表明改性后的热解炭表面结构更为粗糙疏松,比表面积有所增加。NaOH-AC对4-CP和4-NP的吸附性能研究。溶液pH值对吸附影响较大,4-CP在2~8范围内变化不大,碱性条件下吸附量急剧下降,而4-NP在pH值为3时吸附量达到最大;盐度和温度对吸附性能影响较小。等温线分析结果表明Freundlich模型最适合描述二者的吸附行为,准二级动力学和Elovich模型可用于时间的影响。解吸再生结果表明NaOH和75%乙醇效果最好,解吸动力学符合准二级动力学方程。NaOH-AC对4-CP和4-NP的竞争吸附中,平衡时间变化影响不大;NaOH-AC对混合溶液中某一组分的吸附量小于单组分体系的吸附量,且NaOH-AC对4-CP的吸附受竞争吸附的影响更大。PMAC对2,4-DCP和CDNP的吸附研究。溶液pH值对2,4-DCP的的影响与4-CP相似,而CDNP的吸附几乎不受影响。盐度的增加不利于吸附。Freundlich、Temkin、Koble-Corrigan和Redlich-Peterson均可描述二者的吸附行为。2,4-DCP的吸附动力学Elovich最为适合,而CDNP的吸附动力学准二级动力学最适合。解吸再生过程表明NaOH和乙醇的效果比较好。热力学结果表明2,4-DCP的吸附为自发吸热反应,CDNP的吸附为自发放热行为。
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