【摘 要】
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本文分别以水生植物菰草和皮革为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。在对其进行表征的基础上,研究活性炭对碱性品红的吸附性能。采用锰盐负载改性,研究载锰前后活性炭对碱性品
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本文分别以水生植物菰草和皮革为原料,采用磷酸活化法制备活性炭。在对其进行表征的基础上,研究活性炭对碱性品红的吸附性能。采用锰盐负载改性,研究载锰前后活性炭对碱性品红的吸附过程。考察吸附剂投加量、接触时间、pH值对吸附作用的影响。利用动力学和热力学模型进行拟合,研究活性炭对碱性品红的吸附机理。菰草活性炭的制备工艺条件:磷酸溶液质量分数为45%,固液质量比2:1,浸渍时间12h,活化温度450℃,活化时间1h。皮革活性炭的制备工艺条件:磷酸溶液质量分数为45%,固液质量比1:1,浸渍时间3h,浸渍温度105℃,活化温度450℃,活化时间1h。制备出的活性炭表面粗糙不平,分布着大量孔道,呈现不规则多孔结构,活性炭表面含有醇羟基、羧基和羰基等多种含氧官能团。负载锰后,活性炭的吸附性能有所提高,同样条件下菰草活性炭对碱性品红的吸附量由135.1升高至238.10mg/g,皮革活性炭对碱性品红的吸附量由139.28升高至182.48mg/g,溶液pH对菰草活性炭的吸附效果影响不大,对于皮革活性炭来说,去除率随pH的升高而增大,达到最大值时降低。与伪一级动力学模型相比,伪二级动力学模型可以更好的描述活性炭对碱性品红的吸附过程,颗粒内扩散过程并非唯一的控制步骤,吸附速度开始由外膜扩散控制,而在后期,内扩散起决定作用。吸附热力学结果表明,Langmuir等温方程比Freundlich等温方程更适合描述活性炭对碱性品红的吸附热力学特性,且该吸附过程是自发的吸热的过程。
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