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1、西安建筑科技大学本科毕业设计(论文)题目腐殖酸在碳材料上的吸附的动力学研究学生姓名学号091020122院(系)理学院专业应用化学指导教师时间2013年6月日摘要腐殖酸作为一类环境背景物质,其是天然水体中的主要有机污染物之一,给人类带来了潜在的危害。吸附法是去除腐殖酸的主要途径。近年来,对碳材料吸附腐殖酸的动力学研究已有报道,但研究方法主要为传统的批吸附实验法,实验过程比较繁琐。零流电位法是基于监测吸附过程中碳材料/溶液界面电位的变化而提出的一种电化学方法,方法具有快速、简单且直接对吸附固液界面响应等优点,能连续快速获取吸附过程的相关信息。本文以零
2、流电位法为研究手段,探究这种方法用于吸附过程研究的可能性,主要研究内容及结论如下。(1)根据零流电位法的原理,推导了零流电位法用于吸附过程动力学研究的理论可能性,以及以零流电位值Ezcp表示的吸附过程准一级和准二级动力学方程;(2)测定了不同pH条件下和不同腐殖酸浓度在石墨碳棒材料上的表观吸附动力学常数。结果表明,表观吸附速率常数随浓度的增加而增大,随pH的减小而增大,与经典方法所得腐殖酸在碳材料上的吸附结果相比,变化规律一致,所得表观吸附速率常数数据合理,表明零流电位法可以用于吸附过程动力学研究。(3)利用该方法,考察了Cu2+/腐殖酸混合体系在
3、石墨碳棒材料上的吸附动力学,研究显示,该混合体系在碳上的吸附速率常数高于单纯腐殖酸的吸附,表明金属离子Cu2+的存在加速了腐殖酸在石墨碳棒上的吸附。关键词:零流电位法、腐殖酸、碳材料、吸附动力学、金属离子IVAbstractHumicacid,asakindofenvironmentalbackgroundsubstance,isthemajororganicpollutantinnaturalwater.Italsoexertsapotentialhazardonhumanbeingsinthedrinkingwater,theadsorptio
4、nisthemainpathwaytoremoveitcurrently.Therehaveabundantreportsaboutthekineticsresearchofcarbonmaterialsadsorbingthehumicacid,buttheresearchmethodsarethetraditionalbatchadsorptionexperiment,andtheprocessiscomplex.Thezero-currentpotentialmethodisakindofelectrochemicalmethodsbased
5、onthecarbonmaterialorsolutioninterface’spotentialchangesintheprocessofmonitoringadsorption.Itshowsmanyadvantages,forinstancerapidness,simplenessandbeingdirectresponsetoadsorptionsolid-liquidinterface,etc.Italsocanquicklyandcontinuouslyobtaintherelevantinformationintheadsorptio
6、nprocess.Inthiswork,weselectthezero-currentpotentiometricmethodastheresearchtechnique,andexplorethepossibilitythatthismethodisusedtostudytheadsorptionprocess,themainresearchcontentsandconclusionsareasfollows.(1)Accordingtotheprincipleofzero-currentpotentialmethod,thetheoretica
7、lpossibilitywasdeducedthatappliedthezero-currentpotentiometricmethodintothekineticsstudiesinadsorptionprocess,aswellasthepseudo-first-orderandpseudo-second-orderkineticequationthatrepresentedbythezero-currentpotentialvalueEzcp;(2)theapparentadsorptionkineticconstantsweremeasur
8、edonthegraphitecarbonrodmaterialatdifferentpHvaluesandinitial