羊骨炭制备条件的优化及其对酚类有机物吸附性能研究

《羊骨炭制备条件的优化及其对酚类有机物吸附性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、新疆大学硕士学位论文硕士研究生毕业论文新疆大学论文题目（中文）：羊骨炭制备条件的优化及其对酚类有机物吸附性能研究论文题目（英文）：Preparationandmodificationofsheepbonecharanditsadsorptioncapacityforphenols研究生姓名：玛依拉·麦麦提热依木学科、专业：化学工程与技术学位类别：工学硕士研究方向：化学工程导师姓名职称：迪丽努尔•塔力甫教授论文答辩日期2015年5月23日学位授予日期2015年月日1新疆大学硕士学位论文Preparationandmodificationofsheepbonecharand

2、itsadsorptioncapacityforphenolsAthesisinChemicalEngineeringbyMahiraMamatriyimAdvisedbyProfessorDilnurTalipCollegeofChemistryandChemicalEngineering,XinjiangUniversityADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterinChemicalEngineeringatXinjiangUniversityYettobedecided2015I新疆大学硕士学位论文摘要近几十年来，随着活

3、性炭研究的加深以生物质为原料的活性炭因为原料广泛、容易获取、可再生性、价格廉价等特点而引起了注目。新疆维吾尔自治区作为我畜牧业较为发达的地区每年产生大量羊骨没被充分利用而丢弃。本文首先以羊骨为原料，ZnCl2为活化剂，以ZnCl2浓度、浸泡时间、活化温度、活化时间为影响因素，设计出正交实验和单因素实验优化了羊骨炭的制备条件，进一步对其进行了HNO3改性。采用比表面积分析（BET），电子扫描电镜（SEM），X射线能谱（EDX），红外光谱（FTIR）等技术表征了羊骨炭和改性羊骨炭。其次采用羊骨炭和改性羊骨炭对苯酚和氯苯酚进行了静态吸附实验，分别观察了吸附温度、接触时间、初始

4、浓度和骨炭投加量对吸附量和去除率的影响，优化了吸附条件。实验得到的数据分别与Langmiur、Freundlich和Temkin吸附等温线，准一级、二级动力学模型和颗粒内扩散模型进行了拟合，研究了影响吸附过程的吸附机制。最后用羊骨炭和改性羊骨炭对乌鲁木齐石化厂实际废水和模拟印染模拟废水进行了吸附处理，观察了COD去除率和脱色效果，对其进行动力学拟合，比较了模拟废水和实际废水在羊骨炭和改性羊骨炭上的吸附过程。结果表明：羊骨炭最佳制备条件为：活化剂（ZnCl2）浓度：30%、浸泡时间：36h、活化温度：850℃、活化时间：60min。其对苯酚的吸附量为：12.38mg/g。

5、经HNO3改性得到改性羊骨炭，其对苯酚吸附量为26.33mg/g。改性羊骨炭的吸附量为羊骨炭的两倍。羊骨炭的比表面积为149.8m2/g，总孔容积为0.29cm3/g。而改性羊骨炭的比表面积为413.4m2/g，总孔容积为0.46cm3/g。羊骨炭对苯酚适宜的吸附条件温度：25℃、接触时间：60min、苯酚溶液初始浓度：100mg/L，此时吸附量达到13.69mg/g；对改性羊骨炭温度：25℃、接触时间：90min、苯酚溶液初始浓度：100mg/L，此时吸附量达到28.66mg/g。两个吸附过程都比较符合Freundlich吸附等温线模型。羊骨炭和改性羊骨炭对苯酚的吸附

6、过程都符合二级动力学模型。羊骨炭对氯苯酚吸附的适宜条件为温度：25℃、接触时间：300min、苯酚溶液初始浓度：100mg/L，此时吸附量达到30.96mg/g；对改性羊骨炭温度：20℃、接触时间：60min、苯酚溶液初始浓度：200mg/L时吸附量达到74.5mg/g。IV新疆大学硕士学位论文羊骨炭对氯苯酚吸附过程比较符合temkin吸附等温线，而改性羊骨炭对氯苯酚吸附过程与Freundlich吸附等温线拟合得较好。氯苯酚的吸附过程都符合二级动力学模型。颗粒内扩散模型四个吸附过程对应的直线不过坐标原点，颗粒内扩散不是唯一的速率控制步骤，多种吸附机制同时影响该过程速率。

7、羊骨炭、改性羊骨炭和煤基炭中，改性羊骨炭对乌石化废水COD的去除效果最好，去除率和吸附量分别达到了89.17%和194.61mg/L。经改性羊骨炭、羊骨炭，煤基炭处理后，石化废水的COD值从447.58mg/L分别降低到了53.92、62.5、98.62mg/L，均达到国家标准化学需氧量排放一级标准。羊骨炭，改性羊骨炭乌石化废水COD的吸附过程均符合准二级动力学方程，即过程经历包括液膜扩散，表面吸附和颗粒内扩散的吸附所有过程。羊骨炭和改性羊骨炭对罗丹明B，甲基红和四甲基蓝均有良好的脱色效果，其中改性羊骨炭的脱色效果更明显。关键词：羊骨炭;