酸改性活性炭的制備及其去除Cr(Ⅵ)的研究.pdf

1、本論文主要進(jìn)行了酸（包括硫酸，磷酸，硝酸）改性活性炭的制備及其去除水溶液中Cr(Ⅵ)的研究，以Cr(Ⅵ)去除率作為考察指標(biāo)，確定了酸改性活性炭的最佳制備工藝條件和吸附去除Cr(Ⅵ)的最佳吸附條件，同時(shí)對(duì)其吸附機(jī)理進(jìn)行了初步探討。
　　影響改性炭制備的因素主要包括酸的濃度、改性時(shí)間和改性溫度。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)確定硫酸改性炭的最佳制備工藝條件為:硫酸濃度1mol/L，改性時(shí)間4h，改性溫度60℃;磷酸改性炭為:磷酸濃度2mol/L，改性時(shí)間8

2、h，改性溫度25℃;硝酸改性炭為:硝酸濃度4mol/L，改性時(shí)間6h，改性溫度60℃。在最佳制備工藝條件下制備的三種改性炭均能使Cr(Ⅵ)的去除率有明顯提高，且相對(duì)原炭都能提高30％以上。
　　本論文對(duì)影響改性活性炭吸附去除Cr(Ⅵ)的因素(包括Cr(Ⅵ)溶液的pH值、Cr(Ⅵ)溶液的初始濃度、活性炭的投加量和吸附時(shí)間）進(jìn)行了探討。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了硫酸改性炭的最佳吸附條件:溶液pH值為3，溶液初始濃度為50mg/L，炭投加量為0.4

3、g，吸附時(shí)間為24h，在此條件下Cr(Ⅵ)最高去除率為95.79％;磷酸改性炭:溶液pH值為3，溶液初始濃度為50mg/L，炭投加量為0.5g，吸附時(shí)間為24h，在此條件下Cr(Ⅵ)最高去除率為97.5％;硝酸改性炭:溶液pH值為3，溶液初始濃度為60mg/L，炭投加量為0.5g，吸附時(shí)間為24h，在此條件下Cr(Ⅵ)最高去除率為99.2％。
　　三種酸改性炭對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附在三種溫度(293K，303K，313K)下均更加符合

4、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程以及Langmuir吸附等溫方程，相關(guān)系數(shù)R2均大于0.99。通過(guò)SEM、零點(diǎn)電荷分析和Boehm滴定實(shí)驗(yàn)對(duì)原炭及三種酸改性炭進(jìn)行表征，結(jié)果表明:改性炭的表面都變得更為粗糙，孔洞數(shù)量顯著增加，許多本身淺顯的孔洞均向內(nèi)部大大延伸，使得內(nèi)部面積增大;改性炭的零點(diǎn)電荷pHpzc均顯示為酸性且低于原炭;改性炭表面的酸性基團(tuán)等含量較原炭均有所增加，從而使得改性炭表面極性增強(qiáng)，親水性增強(qiáng)，對(duì)親水性的Cr2O72-等重金屬離子的吸附能