| 【中文题名】 | 糖炭/硅胶复合吸附剂的制备及吸附Cr（Ⅵ）的研究 |
| 【英文题名】 | Preparation and Adsorption Behavior of Sugar Charcoal/Silica Gel Composite Adsorbent Towards Removal of Cr(Ⅵ) from Water |
| 【学科专业】 | 应用化学 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-10 |
| 【中关键词】 | 糖炭,铬,吸附,硅胶,吸附热力学,吸附动力学 |
| 【英关键词】 | Sugar charcoal,chromium,adsorption,silica gel,adsorption thermodynamics,adsorption kinetics, |
| 【分类导航】 | 工业技术>化学工业>试剂与纯化学品的生产>吸附剂>> |
| 【论文摘要】 | 含铬(Ⅵ)废水来源广、毒性大，严重危害了自然环境和人类健康，因此含铬(Ⅵ)废水的处理尤为必要。本论文在克服牺牲模板法制备多孔炭在能耗、成本、环保等方面不足的基础上，以硅胶为模板、蔗糖为碳源，在浓硫酸的作用下经聚合、炭化过程在硅胶的孔道内生成糖炭，同时保留硅胶模板制得糖炭／硅胶复合吸附剂，并用于含铬(Ⅵ)废水的吸附处理。结果表明该种吸附剂对铬(Ⅵ)有着良好的去除效果。
采用静态吸附实验，在同一条件下，以对铬(Ⅵ)的去除能力为指标来判断吸附剂性能的好坏。通过单因素实验对可能的制备因素进行了考察，找出了影响较为显著的因素：加热温度、原料加入量。在此基础上运用正交实验设计，得出了糖炭／硅胶复合吸附剂的优化制备条件：蔗糖∶硅胶∶硫酸∶水=5∶2∶2.5∶25(质量比)、加热温度150℃、时间6h。同时通过XRD、吸碘值、亚甲蓝脱色力及Boehm滴定法测定表面官能团等方法对糖炭／硅胶复合吸附剂进行了表征。
采用静态吸附法考察了pH值、处理时间、处理温度、吸附剂用量、Cr(Ⅵ)的初始浓度及离子浓度对糖炭／硅胶复合吸附剂去除Cr(Ⅵ)能力的影响，得出糖炭／硅胶复合吸附剂对Cr(Ⅵ)和总铬去除的... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
4-5 |
|
ABSTRACT |
5-10 |
|
第1章 引言 |
10-11 |
|
第2章 文献综述 |
11-20 |
|
2.1 含铬废水的来源及危害 |
11 |
|
2.2 含铬废水处理技术 |
11-18 |
|
2.2.1 沉淀法 |
11-12 |
|
(1) 钡盐沉淀法 |
11-12 |
|
(2) 还原沉淀法 |
12 |
|
2.2.2 电解还原法 |
12-13 |
|
2.2.3 蒸发浓缩回收法 |
13 |
|
2.2.4 TBP萃取法 |
13 |
|
2.2.5 液膜分离法 |
13-14 |
|
2.2.6 生物法 |
14 |
|
2.2.7 槽边循环化学漂洗法 |
14 |
|
2.2.8 光催化法 |
14-15 |
|
2.2.9 吸附法 |
15-18 |
|
(1) 活性炭类 |
15-16 |
|
(2) 树脂类 |
16-17 |
|
(3) 低值品及工农业废弃物 |
17-18 |
|
(4) 其他吸附材料 |
18 |
|
2.3 课题的提出和拟做的主要工作 |
18-20 |
|
第3章 糖炭／硅胶复合吸附剂的制备 |
20-30 |
|
3.1 实验 |
20-23 |
|
3.1.1 材料和试剂 |
20-21 |
|
3.1.2 仪器和设备 |
21 |
|
3.1.3 实验方法 |
21-23 |
|
(1) 吸附剂的制备 |
21 |
|
(2) 吸附性能实验 |
21-22 |
|
(3) 铬含量的分析 |
22-23 |
|
3.2 结果与讨论 |
23-29 |
|
3.2.1 正交实验设计 |
23-25 |
|
3.2.2 单因素实验 |
25-29 |
|
(1) 硫酸量的影响 |
25-26 |
|
(2) 硅胶量的影响 |
26-27 |
|
(3) 蔗糖量的影响 |
27 |
|
(4) 活化温度的影响 |
27-28 |
|
(5) 浸渍时间的影响 |
28-29 |
|
(6) 原料加入顺序的影响 |
29 |
|
3.3 小结 |
29-30 |
|
第4章 吸附条件对糖炭／硅胶复合吸附剂吸附性能的影响 |
30-36 |
|
4.1 实验 |
30-31 |
|
4.1.1 材料和试剂 |
30 |
|
4.1.2 仪器和设备 |
30 |
|
4.1.3 实验方法 |
30-31 |
|
(1) 糖炭／硅胶复合吸附剂的制备 |
30 |
|
(2) 吸附实验 |
30-31 |
|
4.2 结果与讨论 |
31-35 |
|
4.2.1 吸附时间的影响 |
31 |
|
4.2.2 pH值的影响 |
31-32 |
|
4.2.3 吸附剂用量的影响 |
32-33 |
|
4.2.4 铬(Ⅵ)初始浓度的影响 |
33-34 |
|
4.2.5 吸附温度的影响 |
34 |
|
4.2.6 溶液中共存组分的影响 |
34-35 |
|
4.3 小结 |
35-36 |
|
第5章 糖炭／硅胶复合吸附剂的吸附平衡 |
36-43 |
|
5.1 实验 |
36 |
|
5.1.1 材料和试剂 |
36 |
|
5.1.2 仪器和设备 |
36 |
|
5.1.3 实验方法 |
36 |
|
5.2 结果与讨论 |
36-42 |
|
5.2.1 吸附等温线 |
36-41 |
|
(1) 不同温度下的吸附等温线 |
36-37 |
|
(2) Langmuir吸附等温式和Freundlich吸附等温式 |
37-41 |
|
5.2.2 吸附热力学参数 |
41-42 |
|
5.3 小结 |
42-43 |
|
第6章 糖炭／硅胶复合吸附剂的吸附动力学 |
43-57 |
|
6.1 实验 |
43 |
|
6.1.1 材料和试剂 |
43 |
|
6.1.2 仪器和设备 |
43 |
|
6.1.3 实验方法 |
43 |
|
6.2 结果与讨论 |
43-56 |
|
6.2.1 不同条件下的吸附速率曲线 |
43-45 |
|
(1) 酸度的影响 |
43-44 |
|
(2) 初始浓度的影响 |
44 |
|
(3) 温度的影响 |
44-45 |
|
6.2.2 吸附动力学方程 |
45-49 |
|
(1) 拟一级动力学方程 |
45-47 |
|
(2) 拟二级动力学方程 |
47-49 |
|
6.2.3 吸附过程中速度控制步骤 |
49-53 |
|
6.2.4 液相有效扩散系数估算 |
53-56 |
|
6.3 小结 |
56-57 |
|
第7章 糖炭／硅胶复合吸附剂的表征和吸附机理探讨 |
57-65 |
|
7.1 实验 |
57-58 |
|
7.1.1 材料和试剂 |
57 |
|
7.1.2 仪器和设备 |
57 |
|
7.1.3 实验方法 |
57-58 |
|
(1) 碘吸附值的测定 |
57-58 |
|
(2) 亚甲基蓝脱色力的测定 |
58 |
|
(3) 比表面测定 |
58 |
|
(4) 表面官能团含量的测定 |
58 |
|
7.2 结果与讨论 |
58-64 |
|
7.2.1 吸附剂的表征 |
58-60 |
|
(1) 碘吸附值 |
58-59 |
|
(2) 亚甲基蓝脱色力 |
59 |
|
(3) 比表面 |
59 |
|
(4) 表面官能团含量 |
59-60 |
|
(5) XRD |
60 |
|
7.2.2 水溶液中铬的离子形态及反应 |
60-61 |
|
7.2.3 铬(Ⅵ)去除机理探讨 |
61-64 |
|
(1) 吸附作用 |
61-62 |
|
(2) 还原作用 |
62-64 |
|
7.3 小结 |
64-65 |
|
第8章 结论 |
65-66 |
|
致谢 |
66 |
|
发表论文 |
66-67 |
|
参考文献 |
67-71 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.88299 |
