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《安徽工程大学》 2010年
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改性茶叶对工业废水的吸附性能研究

黄江胜  
【摘要】: 本文根据茶叶中含有大量的吸附活性中心,如-OH,=NH,C=C ,C=O,二氮杂环及多元酚类等,这些基团在适宜条件下与金属离子发生不同反应,即可将金属离子吸附在茶叶上,并且多元酚类物质具有活性羟基,可使多种金属离子沉淀,用甲醛处理后发生酚醛缩合,既提高了物理吸附能力又增强了化学吸附能力,探讨了改性茶叶吸附Fe3+的最佳工艺条件、吸附动力学及吸附热力学等,在最佳工艺条件下,制备了新型吸附剂茶叶质铁,然后考察了茶叶质铁对模拟工业废水(苯酚废水、萘酚废水、活性嫩黄K-6G废水和活性艳红K-2BP废水)的吸附性能、吸附活化能及吸附热力学参数等。主要的实验结果如下: 1、考察改性茶叶吸附Fe3+的吸附性能、热力学及动力学 最佳吸附工艺条件:Fe3+初始浓度大于1.40mol/L时,溶液吸附温度范围为50-60℃,调节溶液pH为0.8-0.9之间;吸附60min基本达到饱和,饱和吸附量可达到863mg/g。改性茶叶吸附Fe3+很好的符合Langmuir等温吸附方程,热力学参数吸附自由能变ΔG0,吸附焓变ΔH=340.61 J/mol,吸附熵变ΔS=1.18 J/mol·K;改性茶叶吸附水溶液中Fe3+的反应动力学过程均很好地符合准二级吸附速率方程,反应活化能Ea=28.41kJ/mol,活化能较小,表明改性茶叶吸附水溶液中Fe3+是容易进行的吸热过程。 2、考察茶叶质铁对模拟苯酚废水的吸附性能、热力学及动力学 最佳吸附工艺条件:最佳溶液pH为9.0;吸附温度为50℃,在吸附60min吸附量最大,当溶液初始浓度为200mg/L时,吸附都达到了饱和,饱和吸附量为4.78mg/g。茶叶质铁吸附苯酚的过程符合Langmuir等温吸附方程,热力学参数吸附自由能变AG0,吸附焓变ΔH=38.10kJ/mol,吸附熵变ΔS=0.15kJ/mol·K;茶叶质铁吸附苯酚的吸附动力学反应级数为2,反应活化能Ea=92.04kJ/mol。 3、考察茶叶质铁对模拟萘酚废水的吸附性能、热力学及动力学 最佳吸附工艺条件:最佳溶液pH为11.0;吸附温度为50℃,在吸附120min吸附量最大,当溶液初始浓度为900mg/L时,吸附都达到了饱和,饱和吸附量为21.24mg/g。茶叶质铁吸附苯酚的过程符合Langmuir等温吸附方程,热力学参数吸附自由能变AG0,吸附焓变ΔH=9.86kJ/mol,吸附熵变ΔS=0.053kJ/mol·K;茶叶质铁吸附萘酚的吸附动力学反应级数为2,反应活化能Ea=35.49kJ/mol。 4、考察茶叶质铁对模拟活性嫩黄K-6G废水的吸附性能、热力学及动力学 最佳吸附工艺条件:最佳溶液pH为0.5;吸附温度为60℃,在吸附11h吸附量最大,当溶液初始浓度为500mg/L时,吸附都达到了饱和,饱和吸附量为23.56mg/g。茶叶质铁吸附活性嫩黄K-6G的过程符合Langmuir等温吸附方程,热力学参数吸附自由能变ΔG0,吸附焓变ΔH=57.12kJ/mol,吸附熵变ΔS=0.22kJ/mol·K;茶叶质铁吸附活性嫩黄K-6G的吸附动力学反应级数为1,反应活化能Ea=48.91 kJ/mol。 5、考察茶叶质铁对模拟活性艳红K-2BP废水的吸附性能、热力学及动力学 最佳吸附工艺条件:最佳溶液pH为0.8;吸附温度为50℃,在吸附120min吸附量最大,当溶液初始浓度为2000mg/L时,吸附都达到了饱和,饱和吸附量为95.32mg/g。茶叶质铁吸附活性艳红K-2BP的过程符合Langmuir等温吸附方程,热力学参数吸附自由能变ΔG0,吸附焓变ΔH=16.49kJ/mol,吸附熵变ΔS=0.074KJ/mol·K;茶叶质铁吸附活性艳红K-2BP的吸附动力学反应级数为1,反应活化能Ea=44.13 kJ/mol。
【学位授予单位】:安徽工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:X703;S571.1

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【引证文献】
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