试析新型炭黑材料对水中有机污染物吸附性能研究

《试析新型炭黑材料对水中有机污染物吸附性能研究》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、合肥工业大学硕士学位论文新型炭黑材料对水中有机污染物吸附性能研究姓名：杜二玲申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：于少明20100401新型炭黑材料对水中有机污染物吸附性能研究摘要炭黑是一种微观结构、粒子形态和表面性能都很特殊的碳素材料。XC．72是一种炭黑材料。本文采用SEM、XRD、FTIR、XPS、TG等测试手段对XC．72型炭黑材料进行了表征，并采用静态吸附法考察了其对水中有机污染物的吸附性能。论文获得的主要结果如下：．(1)XC．72型炭黑具有较高的比表面积和较小的粒径、良好的化学稳定性和热稳定性。材料含有少量氧、氢等元素，它们基本上位于炭黑表面

2、，形成具有化学活性的表面官能团，决定了炭黑的化学性质。(2)对XC．72进行酸碱滴定，采用非线性优化程序FITEQL对滴定数据拟合，得到XC．72的表面化合态分布曲线。其表面化合态以带正电荷的兰SOH2+、带负电荷的兰SO。和中性的暑SOH三种形式存在，并随着pH值的变化而变化。(3)XC．72对于所研究的染料和酚类均具有良好的吸附性能。温度为20℃，pH为6．5时，XC．72对甲基橙、亚甲基蓝、苯酚、1．萘酚的最大吸附量分别为：72．89mg·g～、40．11mg·g一、12．62mg·g～、83．54mg·g～。(4)甲基橙、亚甲基蓝、苯酚和1．萘酚在XC

3、．72上的吸附均依赖于体系的pH。‘‘(5)XC一72吸附染料甲基橙和亚甲基蓝的过程，符合拟二级动力学方程和Langmuir方程。甲基橙在XC．72上的吸附是自发的放热过程；亚甲基蓝在XC．72上的吸附为自发的吸热过程。(6)XC一72吸附水中苯酚和1．萘酚符合拟二级动力学方程。吸附苯酚的吸附等温线数据符合Freundlich模型。吸附1．萘酚吸附等温线的数据更符合Langmuir模型。由吸附热力学数据可知，苯酚在XC．72上的吸附是自发的放热过程；1．萘酚在XC．72上的吸附为自发的吸热过程。(7)XC一72对水中的有机污染物的吸附机理以物理吸附为主，并伴有

4、一定的化学吸附。关键词：炭黑；吸附；有机污染物；染料；酚类StudyontheAdsorptionofOrganicPollutantsonaNewCarbonBlackABSTRACTC甜bonblackisakindofcarbonaceousmaterialswithumquemicrostructure，particleconfigurationandsurfacebehavior．XC·72isakindofcarbonblack．ThematerialwascharacterizedbySEM、XRD、FTIR、XPSandTG．Thenadsor

5、ptionbehaviorsandmechanismwithmethylorange，methyleneblue，phenoland1-naphtholwereinvestigatedusingbatehadsorPtionexperiments．Themainresultsofexperimentswereasfollows：(1．)XC．72carbonhashighspecificarea，wellchemicalstabilityandthermalstability．XC．72carboncontainsCandasmallamountof0andH

6、elementswhichdistributeonthesurfaceofcarbonblacktoformsurfacefunetionalgroupsandcontrolchemicalpropertiesofcarbonblack·(21Theacid．basetitrationofXC-72wascarriedout，andtheexperimentdatawereoptimizedtoobtainsurfacesiteconcentrationdistributionwiththeaidofFITEQL3．2．Thesurfacesitesexist

7、withSOH2+，=SO‘and兰SOHthereformsandvariedwithvaryingpH．(3)XC．72isakindofsuitablematerialforremovaloforganicpollutantsfromlargevolumesofaqueoussolutions．WhilepHis6．5，theadsorptioncapacityQm曩xfortheadsorptionofmethylorange，methyleneblue，phenoland1-naphth01at20oConXC．72is72．89mg·g。1，40．

8、11mg’g。1，12．62mg’g‘