碳@微硅粉复合吸附剂吸附能研究

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1、摘要本论文以蔗糖为原料，经H2SO4碳化—氧化和中温真空干燥等简单工艺，制备了一种新型的碳@硅复合吸附剂（CMSP）。对其制备条件进行了优化，用场发射扫描电镜(SEM)、X-ray衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）和红外吸收光谱(FT-IR)对所制备吸附剂、进行了表征。研究了CMSP的N2等温吸附线和脱附线，结合XPS，FT-IR和荧光光谱对该吸附剂的制备及吸附机理进行了探讨，用BET方法和BJH模型考察了其表面积和孔结构。结合XPS,FT-IR荧光谱图分析结果研究了新型碳质吸附剂的制备机理和吸附机理。研究了该新型新型碳@硅复合吸

2、附剂对亚甲基蓝的吸附性能。考察了各种影响因素对吸附性能的影响，结果发现溶液pH和离子强度对吸附有很大的影响。动力学研究表明对亚甲基蓝的吸附符合一级动力学方程，等温线研究结果表明新型碳质吸附剂对亚甲基蓝的吸附属于Langmuir吸附模型，计算了热力学参数。研究了该新型碳@硅复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附性能。考察了各种影响因素对吸附性能的影响，结果发现溶液的pH和溶液中的离子强度对吸附性能的影响较大。吸附动力学研究结果表明对Cr(Ⅵ)的吸附符合二级动力学方程，并计算了活化热力学参数△G、△S*、△H*、和△E*，吸附等温线研究结果表明对C

3、r(Ⅵ)的吸附属于S型吸附等温线，说明对Cr(Ⅵ)的吸附是一个多层物理吸附过程。制备的新型的碳@硅复合吸附剂具有优异的吸附性能，并且制备工艺简单，可作为活性炭类吸附剂的廉价替代品，具有广泛的应用前景。关键词：微硅粉；蔗糖；吸附；亚甲基蓝；Cr(Ⅵ)Cr(Ⅵ)AbstractThisdocumentreportedanovelcarbon@micro-silicapower(CMSP)compositeadsorbent.Thereportedcompositeadsorbentwaspreparedbycarbonationandox

4、idizationwithH2SO4,andthenvacuumtorrefactioninmiddletemperature.Thepreparationconditionswereoptimized,andthescanelectronmicroscope(SEM),X-raydiffraction(XRD),Xphotoelectronspectra(XPS)andinfraredabsorptionspectroscopy(FT-IR)wereutilizedtocharacterizethisreportedadsorben

5、t,andtheN2adsorptionanddesorptionisothermsalsowerestudied.ThesurfaceareaandporestructureofthisreportedadsorbentwerecalculatedwithBETmethodandBJHmodel.CombiningwiththeanalysisresultofXPS,FT-IRandfluorescencespectra,thepreparationmechanismandadsorptionmechanismofthisrepor

6、tedadsorbentwasstudied.Baseonthiswork,theadsorptionperformanceofmethyleneblue(MC)onthisreportedadsorbentwasstudied.TheimpactfactorofMConCMSP,suchaspHandionicstrength,wereinvestigated.ThekineticsresearchhadshowntheadsorbingprocessofMConCMSPkeeptofirst-orderkineticequatio

7、n.TheadsorptionisothermsresearchshowntheadsorbingprocessbelongedtoLangmuiradsorptionmodel.Then,thethermodynamicsfunctionwascalculated.TheadsorptionperformanceofCr(Ⅵ)onthisreportedadsorbentalsowasstudied.Thevariouseffectfactorswereinvestigated.TheresultsshownthatpH,ionic

8、strengthhadgreateffectonthisadsorptionprocess.ThekineticsresearchshownthattheadsorbedprocessofCr(Ⅵ)onCMSPkeept