鸢尾活性炭的制备及对四环素和Ni(Ⅱ)吸附特性的研究
本文以鸢尾为原料制备活性炭，采用磷酸活化法和磷酸铵盐(磷酸氢二铵:(NH4)2HPO4，磷酸二氢铵:NH4H2PO4和磷酸铵:(NH4)3PO4)为活化剂制备活性炭并对其进行表征，分别研究了对四环素和重金属Ni(Ⅱ)的吸附性能。采用硝酸铁为掺杂剂制备改性炭，研究活性炭改性前后对四环素的吸附特性。考察了接触时间、吸附剂投加量、pH值、温度、离子强度等因素对吸附过程的影响。利用动力学模型和热力学模型分别对吸附数据进行拟合，探讨活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附机理。 对改性前后的活性炭进行了表征，结果表明，与未改性的活性炭相比，改性后的活性炭比表面积和总孔体积增大，吸附能力增强。红外光谱和Boehm滴定结果表明，改性后的活性炭含有更多的酸性官能团。两种吸附剂对四环素的吸附受pH值的影响较大，吸附能力随着溶液pH的增大而降低。对采用不同磷酸铵盐为活化剂制备的活性炭的表征结果表明，AC-(NH4)3PO4比AC-(NH4)2HPO4和AC-NH4H2PO4的比表面积大，而AC-(NH4)2HPO4的微孔体积最大，离子强度对Ni(Ⅱ)的吸附影响较大，随着离子浓度的增大，吸附能力减弱。三种活性炭对Ni(Ⅱ)的吸附性能较高，是良好的吸附剂。 改性前后活性炭的吸附能力有所提高，对四环素的吸附量由625.25mg/g升高至729.03mg/g。三种磷酸铵盐制备的活性炭中，AC-(NH4)2HPO4对Ni(Ⅱ)的吸附量(40.00mg/g)高于AC-NH4H2PO4(38.61mg/g)和AC-(NH4)3PO4(34.60mg/g)的吸附量。伪二级动力学模型能够更好的描述活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附过程，颗粒内扩散过程并非唯一的控制步骤，吸附过程还受其他因素影响。吸附热力学结果表明，Langmuir等温方程更适合于描述活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附热力学特性，Ni(Ⅱ)的吸附过程是自发的吸热的过程。
鸢尾活性炭;制备工艺;活化剂;四环素;Ni(Ⅱ)重金属;吸附特性
山东大学
硕士
环境科学与工程
黄理辉
2014
中文
TQ424.19;TQ465.4
73
2014-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）