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《基于廢棄桑枝的活性炭材制備及其對重金屬的吸附性能研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：O69密級：公開學(xué)號：092060013工學(xué)碩士學(xué)位論文基于廢棄桑枝的活性炭材制備及其對重金屬的吸附性能研究學(xué)生姓名劉強(qiáng)指導(dǎo)教師唐玉斌教授江蘇科技大學(xué)二○一二年六月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringPreparationofActivatedCarbonfromWasteRamulusMoriandItsAdsorptivePerformancetoHeavyMetalIonsSubmittedbyLiuqiangSupervisedbyTa
2、ngYu-binJiangsuUniversityofScienceandTechnologyJune,2012江蘇科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：年月日江蘇科技大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)
3、印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)江蘇科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于：(1)保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。(2)不保密□。學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日年月日摘要摘要我國桑樹種植面積十分廣闊，每年可產(chǎn)生大量的桑枝。通常，桑枝被丟棄或焚燒，致使大部分的桑枝不能得到充分利用。本研究以廢棄桑枝為原料，磷酸氫二銨為活化劑，制備環(huán)境材料活性炭，以期達(dá)到廢棄桑枝的資源化利用之目的。論文考察了炭化溫度、炭化時(shí)間、浸漬比、活化溫度和活化時(shí)間等因素對制備的桑枝基活性炭
4、的吸附性能的影響，通過正交試驗(yàn)確定了最優(yōu)化制備工藝條件。借助N2吸附-脫附等溫線、BET方程、BJH方程、HK方程、SEM、XRD、FTIR及Boehm滴定等現(xiàn)代分析方法對活性炭的物理化學(xué)特性進(jìn)行了表征。研究了桑枝基活性炭對重金屬Pb(II)、Cd(II)、Cu(II)、Zn(II)、Cr(VI)的吸附性能。主要結(jié)果如下：炭化溫度、炭化時(shí)間、浸漬比、活化溫度和活化時(shí)間等因素對桑枝基活性炭的制備均有一定的影響。桑枝基活性炭制備的最優(yōu)化工藝條件為：炭化溫度400℃，炭化時(shí)間90min，浸漬比為2:1，活化溫度800℃，活化時(shí)間120min。在最優(yōu)化條件下制得的活性炭的亞甲基藍(lán)
5、吸附值為314.1mg/g，碘吸附值為847.21mg/g，產(chǎn)率為26.56%。22活性炭的BET比表面積SBET為1062.44m/g，Langmuir比表面積為1603.44m/g，吸2附平均孔徑為2.14nm，中孔BJH吸附累積比表面積為512.89m/g，BJH脫附累積比23表面積為395.36m/g，單點(diǎn)吸附總孔容為0.5678cm/g，BJH吸附累積孔容為0.289733cm/g，BJH脫附累積孔容為0.2415cm/g，BJH吸附平均孔徑為2.260nm，BJH脫附平3均孔徑為2.444nm，微孔孔容為0.3441cm/g，孔徑為0.7892nm。制備得到的
6、桑枝基活性炭存在豐富的毛細(xì)管狀和蜂窩狀的微孔結(jié)構(gòu)，其石墨層結(jié)構(gòu)趨于亂層化，表面含有羥基、羰基等官能團(tuán)，且以羧基、內(nèi)酯基和酚羥基的形式存在，其含量分別為0.21mmol/g、0.27mmol/g、0.06mmol/g。吸附時(shí)間、重金屬溶液pH值、溫度、活性炭投加量和溶液初始濃度對吸附性能均有一定的影響，其中pH值是最主要的影響因素。Langmuir、Freundlich和Temkin模型均可描述重金屬在活性炭上的等溫吸附行為。Langmuir模型適宜描述Cd(II)、Cu(II)、Zn(II)和Cr(VI)的吸附行為，F(xiàn)reundlich模型可較好的描述Pb(II)、Cd(
7、II)的等溫吸附規(guī)律，Temkin模型適于描述Pb(II)、Cd(II)、Cu(II)和Cr(VI)的吸附過程。桑枝基活性炭對重金屬Pb(II)、Cd(II)、Cu(II)、Zn(II)和Cr(VI)的吸附過程是自發(fā)進(jìn)行的(ΔG＜0)，吸附熵是增加的(ΔS＞0)。在303K到318K的范圍內(nèi)升高溫度有利于活性炭對Pb(II)、Cd(II)、Cu(II)和Cr(VI)的吸附，是吸熱反應(yīng)(ΔH＞0)。而對Zn(II)的吸附是放熱反應(yīng)(ΔH＜0)，升高溫度不利于其吸附。I江蘇科技大學(xué)工學(xué)碩士論文準(zhǔn)二級動(dòng)力學(xué)方程可用于描述桑枝基活性炭
