肖静:磁性颗粒活性炭的制备及其对全氟辛酸的吸附机制研究论文

肖静:磁性颗粒活性炭的制备及其对全氟辛酸的吸附机制研究论文

本文主要研究内容

作者肖静(2019)在《磁性颗粒活性炭的制备及其对全氟辛酸的吸附机制研究》一文中研究指出:全氟化合物以其特殊的结构和优异的性能被广泛地运用在生产和生活中,而全氟辛酸(PFOA)也因其持久性、难降解性、生物富集性以及生物毒性,开始被人们关注。吸附法被认为是一种有效的、低耗能的去除PFOA的方法。活性炭被选作常用的吸附剂,目前对活性炭进行改性是一种提高其吸附性能的研究趋势。本研究对其进行磁性改性,采用浸润-高温改性方法简易合成了磁性活性炭(GAC-Fe3O4),考察改性前后吸附材料对全氟辛酸(PFOA)的吸附性能。用SEM、FTIR、XRD、BET和孔隙结构、磁性能、载铁量和Zeta进行表征分析。首先通过对PFOA的吸附能力、载铁量、磁性能三个方面,得出了磁性颗粒活性炭的最佳配比为:GAC:Fe2+:Fe3+=2.5:2:1(均为质量克数)。BET从GAC的955 cm2·g-1减小到GAC-Fe3O4的797 cm2·g-1,介孔数量有所减少,说明GAC表面合成的Fe3O4颗粒大小属于纳米级。SEM结果表明,GAC-Fe3O4表面已嵌由球状铁氧化物。FTIR显示,在700 cm-1和590 cm-1两处呈现出磁性Fe-O键的特征峰。XRD显示出跟Fe3O4的XRD标准数据相同的特征峰。Zeta测定结果显示两种材料的吸附过程中静电作用和疏水作用都可能存在。吸附实验从初始浓度、pH值、共存离子钙离子、腐殖酸等方面对PFOA的吸附影响进行研究。初始浓度升高,去除率会下降;酸性环境(pH=3),对PFOA的吸附效果最好;共存离子钙离子的存在有利于对PFOA的吸附;腐殖酸会与PFOA形成竞争吸附,因此会降低去除率。用吸附等温模型和动力学模型拟合了GAC和GAC-Fe3O4对PFOA的吸附过程。拟合结果表明,GAC-Fe3O4对PFOA的最大吸附量为588.24 mg·g-1,比GAC高47.06%,在100 h左右达到吸附平衡。GAC和GAC-Fe3O4对PFOA的吸附过程符合Langmuir等温线模型和拟二级动力学模型,说明其吸附过程是单层吸附,并且静电吸附作用占其吸附过程的主导性。解吸与再生实验中,发现解吸三次后,GAC-Fe3O4仍持有一定的吸附性能,甲醇对其的解吸率高于氢氧化钠。

Abstract

quan fu hua ge wu yi ji te shu de jie gou he you yi de xing neng bei an fan de yun yong zai sheng chan he sheng huo zhong ,er quan fu xin suan (PFOA)ye yin ji chi jiu xing 、nan jiang jie xing 、sheng wu fu ji xing yi ji sheng wu du xing ,kai shi bei ren men guan zhu 。xi fu fa bei ren wei shi yi chong you xiao de 、di hao neng de qu chu PFOAde fang fa 。huo xing tan bei shua zuo chang yong de xi fu ji ,mu qian dui huo xing tan jin hang gai xing shi yi chong di gao ji xi fu xing neng de yan jiu qu shi 。ben yan jiu dui ji jin hang ci xing gai xing ,cai yong jin run -gao wen gai xing fang fa jian yi ge cheng le ci xing huo xing tan (GAC-Fe3O4),kao cha gai xing qian hou xi fu cai liao dui quan fu xin suan (PFOA)de xi fu xing neng 。yong SEM、FTIR、XRD、BEThe kong xi jie gou 、ci xing neng 、zai tie liang he Zetajin hang biao zheng fen xi 。shou xian tong guo dui PFOAde xi fu neng li 、zai tie liang 、ci xing neng san ge fang mian ,de chu le ci xing ke li huo xing tan de zui jia pei bi wei :GAC:Fe2+:Fe3+=2.5:2:1(jun wei zhi liang ke shu )。BETcong GACde 955 cm2·g-1jian xiao dao GAC-Fe3O4de 797 cm2·g-1,jie kong shu liang you suo jian shao ,shui ming GACbiao mian ge cheng de Fe3O4ke li da xiao shu yu na mi ji 。SEMjie guo biao ming ,GAC-Fe3O4biao mian yi qian you qiu zhuang tie yang hua wu 。FTIRxian shi ,zai 700 cm-1he 590 cm-1liang chu cheng xian chu ci xing Fe-Ojian de te zheng feng 。XRDxian shi chu gen Fe3O4de XRDbiao zhun shu ju xiang tong de te zheng feng 。Zetace ding jie guo xian shi liang chong cai liao de xi fu guo cheng zhong jing dian zuo yong he shu shui zuo yong dou ke neng cun zai 。xi fu shi yan cong chu shi nong du 、pHzhi 、gong cun li zi gai li zi 、fu shi suan deng fang mian dui PFOAde xi fu ying xiang jin hang yan jiu 。chu shi nong du sheng gao ,qu chu lv hui xia jiang ;suan xing huan jing (pH=3),dui PFOAde xi fu xiao guo zui hao ;gong cun li zi gai li zi de cun zai you li yu dui PFOAde xi fu ;fu shi suan hui yu PFOAxing cheng jing zheng xi fu ,yin ci hui jiang di qu chu lv 。yong xi fu deng wen mo xing he dong li xue mo xing ni ge le GAChe GAC-Fe3O4dui PFOAde xi fu guo cheng 。ni ge jie guo biao ming ,GAC-Fe3O4dui PFOAde zui da xi fu liang wei 588.24 mg·g-1,bi GACgao 47.06%,zai 100 hzuo you da dao xi fu ping heng 。GAChe GAC-Fe3O4dui PFOAde xi fu guo cheng fu ge Langmuirdeng wen xian mo xing he ni er ji dong li xue mo xing ,shui ming ji xi fu guo cheng shi chan ceng xi fu ,bing ju jing dian xi fu zuo yong zhan ji xi fu guo cheng de zhu dao xing 。jie xi yu zai sheng shi yan zhong ,fa xian jie xi san ci hou ,GAC-Fe3O4reng chi you yi ding de xi fu xing neng ,jia chun dui ji de jie xi lv gao yu qing yang hua na 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西南科技大学的肖静,发表于刊物西南科技大学2019-09-02论文,是一篇关于全氟辛酸论文,改性论文,磁性论文,活性炭论文,吸附论文,西南科技大学2019-09-02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,资料来自西南科技大学2019-09-02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。

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