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《同济大学》 2008年
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改性活性炭纤维吸附Cr(VI)离子

张静  
【摘要】: 六价铬Cr(Ⅵ)离子是一种危害极大的重金属离子污染物,常规混凝-沉淀、生化法处理含铬废水难以达到排放标准。活性炭吸附法是一种比较有效的方法,但是普通活性炭吸附量有限、再生困难、易粉化等缺点。针对这些难题,本文研究用活性炭纤维(Activated carbon fiber,ACF)去除水溶液中的Cr(Ⅵ)。活性炭纤维是继活性炭之后出现的新一代炭吸附材料,具有性能稳定,吸附速度快、吸附容量大、机械强度高等优点,在水处理和领域有巨大的应用潜力。 本文首先研究了吸附时间、温度、pH值和纤维用量等因素对活性炭纤维去除水溶液中Cr(Ⅵ)的影响。在实验确定最佳pH为2-3时,经过分析吸附等温线,发现ACF吸附Cr(Ⅵ)的过程是典型的化学吸附过程,并且符合Langmuir吸附模型。 然后研究了浓硝酸、双氧水、臭氧改性处理对活性炭纤维表面官能团结构、孔径结构以及对Cr(Ⅵ)吸附的影响,以Boehm滴定法和傅立叶红外光谱法(FTIR)研究了ACF的表面化学,氮吸附法测定了活性碳纤维的比表面积和孔径结构的变化。结果表明,改性处理能明显改变ACF的表面官能团以及孔径结构,可以有效提高ACF对Cr(Ⅵ)的吸附容量,ACF表面含氧官能团含量的增加以及比表面积增大是Cr(Ⅵ)吸附量增多的主要原因。 最后,用三种改性活性炭纤维进行了静态吸附和动态吸附实验,研究了吸附时间、温度、吸附剂用量等因素对吸附效果的影响。通过对三种吸附剂的等温线分析,发现均符合Langmuir吸附模型。结果显示双氧水改性活性炭纤维的吸附效果最好,而且处理量要远远大于硝酸和臭氧两种改性活性炭纤维。
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:O647.31

【引证文献】
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