氯化铁改性椰壳活性炭去除2,4-二氯苯酚的吸附性能研究.docx
背景介绍2,1-二氯苯酚（2,，I-DCP）,是酚类污染的典型代表，具彳i难降解、易富集、而性大等特点，广泛应用于造纸、印刷、皮革等工业领域也被应用于杀虫剂和木材防腐剂等的生产加工，严重危宙人体健康，吸冏法因具有吸附效果好、处理过程简单、无二次污染等特点，已在废水治理方面广泛应用.挪光作为一种产肽较大且廉价的生物质炭材料,直接废弃或者燃烧会造成资源浪黄、污染环境等何SS，将其进行处理制成具有定吸附性悭的活性炭，从而达到废物利用，节约资源目的，已成为水处理领域研究热点之一.邵光活性炭比我面积大、Ef能团数量多、孔旗结构发达，对无金质、化工废水中有古物质、酚类污染物等都具备较好的吸附能力.文章亮点D以椰壳活性炭为原料,进行氯化铁改性，探究其对2,4-二氯苯酚吸附性能影晌的研究。2）氟化铁浓度为0.8mol1.、改性时间为24h条件下改性得到的炭材料（BC-F）吸附性能最佳：吸附剂的最佳使用量应为0.04g吸附过程应在弱酸或碱性环境中进行，在实际水体中实用性较好。内容简介1实验部分1.1 主要仪器和试剂1.2 样品制备1.3 吸附条件实验2结果与讨论2.1表征2.1.1 FT-IR分析IiHH)2400800<:三1,l.BCF2.BC图1FT-IK图谐Fig.1bT-IR!*M<tnm2.1.2 Raman分析图2RUnlan图漕Fig.2Kanuui<<trun2.2吸附实验2.2.1 改性时间影响称取5份1.5mol/1.FeC13溶液，0.01g改性活性炭BC-F（改性时间分别为6、12、18、24、30h）分别置于100m1.锥形瓶中，各锥形瓶中加入50m1.2,4-DCP溶液（初始历量浓度为100mg/1.）将上述溶液转移至恒温摇床上振荡2h,转速为160rmin,反应温度298K,探究改性时间对2,1-DCP去除效果的影响，结果见图3。232r/226/220./2141.ijI,51525改性时同，h图3改性时间劝吸附性能影响Flg.3Effect</m<Mificiiti<>nlim«*ona<k<>>ti<>n>erforman<'e2.2.2改性剂浓度影响于5个100In1.锥形瓶中分别加入0.01gBC-F（改性时间为24h,FeC13浓度分别为0.2、0,4、0.8sK1.5mol1.）,再加入50mb2,4-DCP溶液（初始质做浓度为10（）mg1.）。将上述溶液转移至恒温摇床上振荡2h,转速为160rmin,反应温度298K.探究改性剂浓度对2,4-DCP去除效果的影响。2362321.1.E)s3(228o3itsi改忤剂米度/（m>1.T）图4改性剂浓度对吸附性能影响Fi.4EffettofnMi11erconc'<ntrutiononu<l<M>）tion>erf<nmn<v2.3 改性前后对比吸附性能研究于2个盛有50ml2,4-DCP溶液（初始质量浓度为100mg1.）的100ml.锥形瓶中分别加入0.01gBCBC-F（改性时间为24h,FeC13浓度为0.8bo11.）.将混合溶液转移至恒温摇床，转速为160rmin,振荡2h（反应温度298K），进行改性前后活性炭对2,4-DCP去除效果的探窕，测试结果列丁表1中.表1改性前后活性炭吸附参数Tab.!<M>4ionNtran>Ht5>ofarlivalr<lCadXIn>ei（）reandafternodi（tion样品>(mg1.,)吸附容量/（mgg）去除率/%BC-K100237.2247.5BCI(X)202.8340.62.4 吸附条件优化2.4.1 投加量影晌称取7份0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1gBC-F样品（FeCI3浓度为0.8moll.,改性时间为24h）,依次加入6个盛有50m1.2,4-DCP（初始质量浓度为100Ing/1.）溶液的怫形瓶中。将混合溶液置于恒温摇床上（转速为160rmin,反应温度为298K）振荡吸附2h.探究样品投加量对吸附性能的影响，结果见图5。1240喂时剂用值/图5样品投加属对吸附性能的影响Fig.5Effectofsampled<kageonat!*>）（i<）np<ft>mwn<2.4.2 川的影响研究表明，溶液的不同酸碱度对活性炭吸附性能有较大影响。为了探究其酸碱度对BC-F的影响，各取50m1.（100mgl.）2,4-DCP溶液分别加入7个盛有0.04gBC-F的100m1.锥形瓶中，调节溶液PH（Pli=F3、5、7、9.Ik12）,将锥形瓶置于恒温震荡摇床中，转速为160rmin,反应温度为298K条件卜振荡荡2h,随即用0.45Hm的泌头（针式过渡头）进行抽戏，最后用紫外分光光度计在285nm处进行检测。图6溶液,H对吸附性能影响Fig.6Ef1.<tofHi>luhonllona<kM>>lh>nted<>muM'e2.5 吸附动力学实验2,4-DCP初始质量浓度为100mg1.,BC-F用量为0.04g.溶液pH7,置于恒温摇床上，反应温度为298K。定时用注射潜取上层溶液，过045um港头（针式过渡头），用17S紫外可见吸收分光光度计测定溶液中浓度，探究吸附时间对BC-F吸附性能的影响，结果见图九F.7WG-Cl(，a(lM>q>li<>nlimeona<k<»q>li(>npfdoniKUHf<*w=三2.6等温吸附实验采用1.angmUir和Freundlich模型对吸附实验数据进行拟合。3结论3.1 采用FeCl3改性椰壳活性炭得到样品BC-F.研究发现BC-F（改性时间为24h,FeC13浓度为0.8mol/1.）投加量为0.04g时，其在在弱酸或中性环境中时2.4-DCP的吸附性能最佳.3.2 吸附过程符合准二及动力学及FrCUndliCh等温吸附方程，表明BC-F对2,4-DCP的吸附过程是以化学吸附为主体的多展吸附，这与FT【R、Raman表征结果相照应，表面官能团在吸附过程中起着重要作用，改性后活性炭颗粒表面无序化使得其表面粗糙程度增加，有利于对2,4T）CP的吸附.
