汉麻杆活性炭对染料吸附性能的研究

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1、摘要汉麻秆活性炭对溶液中染料的吸附性能研究活性炭是一类具有发达孔隙结构、高比表面积的固体材料，具有很强的吸附脱色性能，被广泛应用与水处理工业。近年来，含碳量高、成本低廉、可再生能力强的农副作物作为原料制备高比表面积活性炭的研究是近年研究的热点。汉麻是一种传统的可再生经济作物，在我国有大面积种植，其表皮、籽实被广泛应用于服装、造纸、食品、医药等行业，而大量的汉麻杆被废弃。因此及汉麻杆为原料制备活性炭既有实际应用价值，也可减少资源浪费。本课题以汉麻杆为原料，经磷酸预处理并在氮气保护下于300～600。C炭化制得麻杆基活性炭。采用BET液氮吸脱附曲线和液相染料有机物吸附进行了表征，并研究了溶液初始

2、浓度、吸附时间等因素对活性炭对亚甲基蓝和甲基橙吸附量与吸附速率的影响。结果表明，随着炭化温度的升高，样品的比表面积从829．58mZ／g增加到1325．73m2／g，中孔孔容随着活化温度的升高呈现先增大后减小的趋势，在500℃时出现最大值。样品孔径集中分布在0~O．8nm与1-一3nm。在25℃下进行的吸附平衡实验表明活性炭在亚甲基蓝与甲基橙表面的吸附符合Langmuir方程，最高单层吸附量分别可达434．783mg／g与363．64mg／g，吸附量由比表面积、染料分子尺寸、活性炭孔径分布三者共同决定。使用动力学模型对汉麻杆亚甲基蓝和亚甲基蓝在活性炭表面的动力学模拟结果表明，动力学实验证明准

3、二级动力学方程可用于描述两种染料在汉麻杆活性炭上的吸附过程，且甲基橙的吸附速率小于亚甲基蓝。北京化工大学硕上学位论文关键字：汉麻杆活性炭，活化，染料，吸附等温线，吸附动力学II摘要ADSoRPTIONSUTDIESoFDYESONACTI、厂ATEDCARBoNFRoMHEMPHAULMABSTRACTItiswellknowthatactivatedcarbonisasolidmaterialwithhighBETsurfaceanddevelopporedistributing．Itiswidelyusedasahighefficiencyadsorbent，suchastheremov

4、aloftoxicgasesandheavymetalsfromwater．Usingagriculturewastetopreparehighperformanceactivatedcarbongainsmuchattentionoverlastyears．Hempisatraditionalcropanditiswidelygrowninourcountry．Hemphuskandhempseedarewidelyusedinindustry,whileplentyofhempstemsareabandoned．Asaresult，usinghempstemsasrawmaterialt

5、osynthesizeactivatedcarbonsreducesthewasteofresource．Inthispaper,hemphaulmisusedassourcematerialtoprepareactivatedcarbonbychemicallyimpregnatedwithH3P04andcarbonizedat300-600。C．N2adsorption—desorptionisothermmethodwereperformedtodescribethestructure，andtheadsorptionofliquiddyesolutionWasinvestigate

6、dintermsofcontacttimeandinitialconcentration．ResultsofthisanalysisshowedahighBETsurfaceareasof829．58to1325．73m2／g，respectively．ThemesoporesareincreasingthetemperatureincreasingIII北京化工大学硕上学位论文before500。Cthendecreaseat600。C．Theporesizearemainlyintherange0-4)．8nmand1-3nm．Batchadsorptionstudieswerecond

7、uctedtoevaluatetheeffectofcontacttimeontheremovalofdyesatthetemperatureof25。C．TheresultsindicatedthatLangmuirmodelcanrepresentthedatawellcomparedwithFreundlichisotherm，withmaximummonolayercapacityof434．783m