活性炭納米纖維的制備及染料脫色性能研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，廢水污染已成為人類(lèi)急需解決的問(wèn)題之一。染料廢水具有成分復(fù)雜、色度深、濃度高、毒性大等特點(diǎn)，如何高效的去除染料已成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。吸附法由于操作安全簡(jiǎn)單、吸附過(guò)程無(wú)需添加任何化學(xué)試劑、去除效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于染料廢水預(yù)處理或深度處理。此外，電催化氧化法由于安全有效，降解效果好等優(yōu)勢(shì)，也已引起了研究者們的廣泛關(guān)注。
　　本論文采用靜電紡絲技術(shù)，以聚丙烯腈(PAN)為碳源，通過(guò)添加碳納米管(CNT)或氮

2、化硼(BN)制備CNT/ACF和BN/ACF復(fù)合材料。在處理染料廢水應(yīng)用中，一方面，由于大的比表面積和高介孔率，整體式e-CNT/ACF和e-BN/ACF復(fù)合材料具有優(yōu)異的吸附性能，是良好的吸附劑;另一方面，e-CNT/ACF復(fù)合材料具有高催化活性、寬電位窗口以及優(yōu)異電化學(xué)性能，使其成為理想的電催化氧化降解染料的電極材料。
　　采用吸附法處理甲基橙溶液。當(dāng)反應(yīng)150 min時(shí)，e-CNT/ACF復(fù)合材料對(duì)甲基橙(初始濃度為25 m

3、g/L)的脫色率達(dá)60％，與P-ACF相比，提高約50％。e-CNT/ACF對(duì)甲基橙的吸附熱力學(xué)研究表明，吸附等溫線更符合Freundlich吸附模型;對(duì)甲基橙的吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，e-CNT/ACF對(duì)甲基橙的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。本論文采用e-BN/PAN復(fù)合材料吸附甲基橙，研究了不同BN含量對(duì)甲基橙(初始濃度為25 mg/L)吸附性能的影響，e-BN/PAN-35％對(duì)甲基橙的脫色率達(dá)80％。而e-BN/PAN-35％經(jīng)過(guò)熱處

4、理得到e-BN/ACF-35％，在60 min內(nèi)，其對(duì)甲基橙的脫色率高達(dá)99％以上。其吸附等溫?cái)?shù)據(jù)較好地符合Freundlich吸附方程，吸附動(dòng)力學(xué)則較好地符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。
　　采用電催化氧化法處理甲基橙溶液。在相同反應(yīng)條件下，e-CNT/ACF復(fù)合材料對(duì)甲基橙的降解效果明顯好于e-ACF和商業(yè)化ACF?？疾觳煌瑢?shí)驗(yàn)條件對(duì)甲基橙降解的影響，得出最佳條件為:電極端電壓為10V、初始pH值為3.0和支持電解質(zhì)濃度為1g/L。