天然有机/无机复合物制备多孔碳净化废水

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活性炭吸附是净化工业废水的有效方法,也是目前的研究热点。针对于此,本论文选择天然有机/无机复合物为制备多孔碳的原料,力图通过系统研究为工业废水的净化提供高性能的吸附剂。主要的研究工作包括两个方面。  首先开展了天然有机/无机复合物鱼鳞制备的多孔炭对水溶液中亚甲基蓝移除能力的影响研究。结果表明,与市售活性炭CGP进行对比,鱼鳞基多孔炭具有更高的亚甲基蓝吸附能力。在碱性条件pH=11.00时鱼鳞基多孔碳的最大吸附量可达到1050.72 mg g-1;在中性条件pH=7.07时最大吸附量为555.55 mg g-1。且证明,在碱性条件下,鱼鳞基多孔碳可以实现快速从水溶液中移除亚甲基蓝的高效性。其吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,动力学能满足准二级线性拟合。从吸附热力学研究结果证明,该吸附过程是吸热自发的过程。  其次,研究了用天然有机/无机复合物废弃猪骨制备出的多孔炭吸附废水中的Cr(Ⅵ)。开展了在单一体系Cr(Ⅵ)以及二元体系(Cr6+-Cl,Cr6+-NO3-,Cr6+-Ni2+和Cr6+-Zn2+)下,猪骨基多孔碳对Cr(Ⅵ)的吸附行为。结果表明,在不同pH条件下,猪骨基多孔碳对Cr(Ⅵ)的吸附随着pH的增加而降低。在pH<4的条件下,在二元体系中阳离子的影响更为显著。其单一体系和二元体系(Cr6+-Cl-,Cr6+-NO3-,Cr6+-Ni2+和Cr6+-Zn2+)均满足Langmuir等温吸附模型。吸附动力学线性相关系数R2均在0.99以上,体现很好的线性关系,满足准二级线性拟合。这种天然有机/无机复合物制备的多孔碳有望成为水溶液中Cr(Ⅵ)高效的吸附净化剂。
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