本文主要研究内容
作者修显凯（2019）在《膨胀石墨的制备及对孔雀石绿吸附性能的研究》一文中研究指出：染料废水的排放日益严重,对染料废水的治理引起了人们的广泛关注。近年来,膨胀石墨(以下简称EG)在处理染料废水方面,显示了良好的脱除性能。EG具有独特的孔结构和物理化学性质,使其对大多数染料分子均具有良好的脱除能力。然而,由于制备工艺不同,导致EG理化性质差异显著。现有研究对EG脱除水中染料机理的认识有分歧,因此深入研究EG对孔雀石绿(以下简称MG)的吸附机理对于提高脱除性能和实际应用有重要意义。本文以天然鳞片石墨(以下简称NFG)为原料,通过氧化插层和高温膨胀两步法制备EG。采用多种手段对EG的物理化学性质进行表征;全面研究了EG对MG的吸附等温线、动力学以及热力学行为,并对EG脱除MG的机理进行深入分析。为脱除不同污染物制备特定的吸附剂,提供了理论指导。本文主要研究结果如下:(1)采用正交试验(以下简称OT)对EG制备工艺进行优化,得到制备EG最优工艺参数:C(g):K2Cr2O7(g):HNO3(mL):HClO4(mL):CH3COOH(mL)为5 g:1.3 g:3 mL:2 mL:11mL,反应温度50℃,反应时间50 min,膨胀温度1000℃,干燥温度80℃,干燥时间40 min,膨胀体积(以下简称EV)为375 mL/g。各因素对EV影响的大小顺序为:反应温度>膨胀温度>反应时间>重铬酸钾用量>硝酸用量>冰乙酸用量>高氯酸用量。(2)利用SEM、XPS、XRD、孔结构测试和FT-IR等表征手段对EG进行表征,表征结果证明:在制备EG的过程中没有新官能团的引入;在制备EG的最优工艺参数下,制备EG的比表面积为124.00 m~2/g,中孔数量占比为72.21%。(3)运用3种吸附动力学模型对动力学数据进行分析,结果表明:准二级动力学模型拟合EG脱除MG的过程较好。与Freundlich模型相比,Langmuir模型对实验数据呈现出更好的拟合度,表明上述吸附过程是单分子层吸附过程,并且,EG对MG的吸附等温线为I型。通过热力学计算可知:熵变△S>0,吸附自由能△G<0,吸附热△H在5~15 kJ/mol范围。表明该吸附过程是自发的物理吸附过程。(4)研究不同膨胀温度制备的EG对MG的脱除。结果发现:MG的吸附量与EG的比表面积基本呈线性关系。综合XPS和FT-IR的表征结果以及Langmuir模型对实验数据的拟合结果,证明EG脱除MG的过程是表面吸附,较大的吸附量主要归因于EG表面的π键结构,通过π-π作用与MG相互作用;以及MG作为阳离子染料与EG表面的氢键作用。
Abstract
ran liao fei shui de pai fang ri yi yan chong ,dui ran liao fei shui de zhi li yin qi le ren men de an fan guan zhu 。jin nian lai ,peng zhang dan mo (yi xia jian chen EG)zai chu li ran liao fei shui fang mian ,xian shi le liang hao de tuo chu xing neng 。EGju you du te de kong jie gou he wu li hua xue xing zhi ,shi ji dui da duo shu ran liao fen zi jun ju you liang hao de tuo chu neng li 。ran er ,you yu zhi bei gong yi bu tong ,dao zhi EGli hua xing zhi cha yi xian zhe 。xian you yan jiu dui EGtuo chu shui zhong ran liao ji li de ren shi you fen qi ,yin ci shen ru yan jiu EGdui kong qiao dan lu (yi xia jian chen MG)de xi fu ji li dui yu di gao tuo chu xing neng he shi ji ying yong you chong yao yi yi 。ben wen yi tian ran lin pian dan mo (yi xia jian chen NFG)wei yuan liao ,tong guo yang hua cha ceng he gao wen peng zhang liang bu fa zhi bei EG。cai yong duo chong shou duan dui EGde wu li hua xue xing zhi jin hang biao zheng ;quan mian yan jiu le EGdui MGde xi fu deng wen xian 、dong li xue yi ji re li xue hang wei ,bing dui EGtuo chu MGde ji li jin hang shen ru fen xi 。wei tuo chu bu tong wu ran wu zhi bei te ding de xi fu ji ,di gong le li lun zhi dao 。ben wen zhu yao yan jiu jie guo ru xia :(1)cai yong zheng jiao shi yan (yi xia jian chen OT)dui EGzhi bei gong yi jin hang you hua ,de dao zhi bei EGzui you gong yi can shu :C(g):K2Cr2O7(g):HNO3(mL):HClO4(mL):CH3COOH(mL)wei 5 g:1.3 g:3 mL:2 mL:11mL,fan ying wen du 50℃,fan ying shi jian 50 min,peng zhang wen du 1000℃,gan zao wen du 80℃,gan zao shi jian 40 min,peng zhang ti ji (yi xia jian chen EV)wei 375 mL/g。ge yin su dui EVying xiang de da xiao shun xu wei :fan ying wen du >peng zhang wen du >fan ying shi jian >chong ge suan jia yong liang >xiao suan yong liang >bing yi suan yong liang >gao lv suan yong liang 。(2)li yong SEM、XPS、XRD、kong jie gou ce shi he FT-IRdeng biao zheng shou duan dui EGjin hang biao zheng ,biao zheng jie guo zheng ming :zai zhi bei EGde guo cheng zhong mei you xin guan neng tuan de yin ru ;zai zhi bei EGde zui you gong yi can shu xia ,zhi bei EGde bi biao mian ji wei 124.00 m~2/g,zhong kong shu liang zhan bi wei 72.21%。(3)yun yong 3chong xi fu dong li xue mo xing dui dong li xue shu ju jin hang fen xi ,jie guo biao ming :zhun er ji dong li xue mo xing ni ge EGtuo chu MGde guo cheng jiao hao 。yu Freundlichmo xing xiang bi ,Langmuirmo xing dui shi yan shu ju cheng xian chu geng hao de ni ge du ,biao ming shang shu xi fu guo cheng shi chan fen zi ceng xi fu guo cheng ,bing ju ,EGdui MGde xi fu deng wen xian wei Ixing 。tong guo re li xue ji suan ke zhi :shang bian △S>0,xi fu zi you neng △G<0,xi fu re △Hzai 5~15 kJ/molfan wei 。biao ming gai xi fu guo cheng shi zi fa de wu li xi fu guo cheng 。(4)yan jiu bu tong peng zhang wen du zhi bei de EGdui MGde tuo chu 。jie guo fa xian :MGde xi fu liang yu EGde bi biao mian ji ji ben cheng xian xing guan ji 。zeng ge XPShe FT-IRde biao zheng jie guo yi ji Langmuirmo xing dui shi yan shu ju de ni ge jie guo ,zheng ming EGtuo chu MGde guo cheng shi biao mian xi fu ,jiao da de xi fu liang zhu yao gui yin yu EGbiao mian de πjian jie gou ,tong guo π-πzuo yong yu MGxiang hu zuo yong ;yi ji MGzuo wei yang li zi ran liao yu EGbiao mian de qing jian zuo yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自烟台大学的修显凯，发表于刊物烟台大学2019-08-29论文，是一篇关于膨胀石墨论文,吸附论文,孔雀石绿论文,动力学论文,热力学论文,烟台大学2019-08-29论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自烟台大学2019-08-29论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。