王一楠:阳离子表面活性剂改性活性炭电极对地下水中砷的吸附研究论文

王一楠:阳离子表面活性剂改性活性炭电极对地下水中砷的吸附研究论文

本文主要研究内容

作者王一楠(2019)在《阳离子表面活性剂改性活性炭电极对地下水中砷的吸附研究》一文中研究指出:本论文采用电容去离子技术,研究阳离子表面活性剂改性活性炭电极对地下水中的砷的吸附影响。先比较了不同种类活性炭电极的电化学性能和对砷离子的去除率,发现比表面积较高的粉末活性炭(PAC)所制备的电极对砷离子的去除率和电化学性能均优于椰壳基活性炭(YK-AC)、木质基活性炭(MZAC)、矿物质基活性炭(KWZ-AC)所制备的电极,说明粉末活性炭(PAC)更适合用来作为CDI电极的原材料。根据比选结果,可知粉末活性炭PAC所制备的电极性能更佳。在此基础上,继续研究了KOH、CPC、CTAC对PAC电极电化学性能的影响。实验结果表明,KOH-PAC-3M/3h电极在KOH改性PAC电极中,比电容最高,较未改性PAC电极(46 F/g),电极比电容提升37%。CTAC-PAC-1mm/12h电极在CTAC改性PAC电极中,比电容最高,较未改性PAC电极(46 F/g),电极比电容提升45%。CPC-PAC-1mm/5h电极在CPC改性PAC电极中,比电容最高,较未改性PAC电极(46 F/g),电极比电容提升38%。为了进一步提升改性活性炭电极的电化学性能,在电极制备过程中添加不同含量的导电炭黑(CB)和聚偏氟二乙烯(PVDF),研究电极制备比例(CB/PVDF/AC)对KOH-PAC-3M/3h、CP C-PAC-1mm/5h、CTAC-PAC-1mm/12h电极的电化学性能影响。实验结果表明,按CB/PVDF/KOH-PAC=15/10/75,CB/PVDF/CPC-PAC=15/5/80,CB/PVDF/CTA C-PAC=15/5/80比例所制备的改性活性炭电极电化学性能最好,其电极比电容较未改性的PAC电极(46 F/g),分别上升143%、169%、143%,电极电化学性能较未调整电极制备比例前,性能大幅上升。在砷吸附实验中,CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80、CB/PVDF/CTAC-PAC-15/5/80电极对砷离子的去除率较PAC电极,均提升29%,说明经阳离子改性剂改性及电极制备比例调整,电极比电容和电极对砷的去除率均有提升。CB/PVDF/KOH-PAC-15/10/75电极对砷离子的去除率较PAC电极下降,说明经KOH改性及电极制备比例调整,电极比电容大幅上升,但电极对砷的去除率却出现下降。综合比较其电极性能,可知CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80电极对砷离子的吸附效果和电化学性能均优于CB/PVD F/KOH-PAC-15/10/75电极和CB/PVDF/CTAC-PAC-15/5/80电极,且电极稳定性较好,适合用来作为CDI电极。根据比选结果,可知CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80电极性能最好。将CB/P VDF/CPC-PAC-15/5/80电极,组装成CDI组件,研究CDI的操作条件对电极除砷性能的影响。实验结果表明,在进水As(III,V)浓度100μg/L,运行流量5mL/min;电极间距2 mm;操作电压1.8 V时,电极对水中砷离子的去除率最高,达93%,出水砷浓度控制在10μg/L以下,符合生活饮用水卫生标准(GB5749-2006)中关于砷浓度的限定。

Abstract

ben lun wen cai yong dian rong qu li zi ji shu ,yan jiu yang li zi biao mian huo xing ji gai xing huo xing tan dian ji dui de xia shui zhong de shen de xi fu ying xiang 。xian bi jiao le bu tong chong lei huo xing tan dian ji de dian hua xue xing neng he dui shen li zi de qu chu lv ,fa xian bi biao mian ji jiao gao de fen mo huo xing tan (PAC)suo zhi bei de dian ji dui shen li zi de qu chu lv he dian hua xue xing neng jun you yu ye ke ji huo xing tan (YK-AC)、mu zhi ji huo xing tan (MZAC)、kuang wu zhi ji huo xing tan (KWZ-AC)suo zhi bei de dian ji ,shui ming fen mo huo xing tan (PAC)geng kuo ge yong lai zuo wei CDIdian ji de yuan cai liao 。gen ju bi shua jie guo ,ke zhi fen mo huo xing tan PACsuo zhi bei de dian ji xing neng geng jia 。zai ci ji chu shang ,ji xu yan jiu le KOH、CPC、CTACdui PACdian ji dian hua xue xing neng de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,KOH-PAC-3M/3hdian ji zai KOHgai xing PACdian ji zhong ,bi dian rong zui gao ,jiao wei gai xing PACdian ji (46 F/g),dian ji bi dian rong di sheng 37%。CTAC-PAC-1mm/12hdian ji zai CTACgai xing PACdian ji zhong ,bi dian rong zui gao ,jiao wei gai xing PACdian ji (46 F/g),dian ji bi dian rong di sheng 45%。CPC-PAC-1mm/5hdian ji zai CPCgai xing PACdian ji zhong ,bi dian rong zui gao ,jiao wei gai xing PACdian ji (46 F/g),dian ji bi dian rong di sheng 38%。wei le jin yi bu di sheng gai xing huo xing tan dian ji de dian hua xue xing neng ,zai dian ji zhi bei guo cheng zhong tian jia bu tong han liang de dao dian tan hei (CB)he ju pian fu er yi xi (PVDF),yan jiu dian ji zhi bei bi li (CB/PVDF/AC)dui KOH-PAC-3M/3h、CP C-PAC-1mm/5h、CTAC-PAC-1mm/12hdian ji de dian hua xue xing neng ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,an CB/PVDF/KOH-PAC=15/10/75,CB/PVDF/CPC-PAC=15/5/80,CB/PVDF/CTA C-PAC=15/5/80bi li suo zhi bei de gai xing huo xing tan dian ji dian hua xue xing neng zui hao ,ji dian ji bi dian rong jiao wei gai xing de PACdian ji (46 F/g),fen bie shang sheng 143%、169%、143%,dian ji dian hua xue xing neng jiao wei diao zheng dian ji zhi bei bi li qian ,xing neng da fu shang sheng 。zai shen xi fu shi yan zhong ,CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80、CB/PVDF/CTAC-PAC-15/5/80dian ji dui shen li zi de qu chu lv jiao PACdian ji ,jun di sheng 29%,shui ming jing yang li zi gai xing ji gai xing ji dian ji zhi bei bi li diao zheng ,dian ji bi dian rong he dian ji dui shen de qu chu lv jun you di sheng 。CB/PVDF/KOH-PAC-15/10/75dian ji dui shen li zi de qu chu lv jiao PACdian ji xia jiang ,shui ming jing KOHgai xing ji dian ji zhi bei bi li diao zheng ,dian ji bi dian rong da fu shang sheng ,dan dian ji dui shen de qu chu lv que chu xian xia jiang 。zeng ge bi jiao ji dian ji xing neng ,ke zhi CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80dian ji dui shen li zi de xi fu xiao guo he dian hua xue xing neng jun you yu CB/PVD F/KOH-PAC-15/10/75dian ji he CB/PVDF/CTAC-PAC-15/5/80dian ji ,ju dian ji wen ding xing jiao hao ,kuo ge yong lai zuo wei CDIdian ji 。gen ju bi shua jie guo ,ke zhi CB/PVDF/CPC-PAC-15/5/80dian ji xing neng zui hao 。jiang CB/P VDF/CPC-PAC-15/5/80dian ji ,zu zhuang cheng CDIzu jian ,yan jiu CDIde cao zuo tiao jian dui dian ji chu shen xing neng de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,zai jin shui As(III,V)nong du 100μg/L,yun hang liu liang 5mL/min;dian ji jian ju 2 mm;cao zuo dian ya 1.8 Vshi ,dian ji dui shui zhong shen li zi de qu chu lv zui gao ,da 93%,chu shui shen nong du kong zhi zai 10μg/Lyi xia ,fu ge sheng huo yin yong shui wei sheng biao zhun (GB5749-2006)zhong guan yu shen nong du de xian ding 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自武汉科技大学的王一楠,发表于刊物武汉科技大学2019-07-16论文,是一篇关于电容去离子论文,除砷论文,改性论文,活性炭电极论文,比电容论文,武汉科技大学2019-07-16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,资料来自武汉科技大学2019-07-16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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