改性活性炭對(duì)水中砷(Ⅴ)的吸附特性研究以及殼聚糖吸附劑的改性探討.pdf

1、本論文的研究分為兩部分
　　 第一部分改性活性炭吸附水中砷(Ⅴ)的特性研究
　　 本文首次采用不同濃度的硝酸銨對(duì)煤基活性炭進(jìn)行輕度氧化改性，對(duì)改性前后的活性炭采用SEM電鏡進(jìn)行表征，用Beohm's滴定法測(cè)定表面含氧官能團(tuán)，在物理吸附分析儀上低溫下測(cè)氮?dú)庠谄渖系奈綌?shù)據(jù)，根據(jù)BET方程、BJH理論計(jì)算表征比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)，并比較其對(duì)砷(Ⅴ)的吸附效果。結(jié)果表明，1％硝酸銨改性的活性炭吸附性能最佳，推斷活性炭的中孔在對(duì)砷

2、(Ⅴ)吸附時(shí)起主要作用，當(dāng)活性炭孔徑分布在2-4.3nm時(shí)，吸附效果最好?；钚蕴勘砻娴聂然⒎恿u基的存在有利于吸附。通過(guò)硝酸銨對(duì)煤基活性炭進(jìn)行輕度氧化改性，能提高其對(duì)砷(Ⅴ)的吸附能力。
　　 研究了1％硝酸銨改性活性炭對(duì)砷(Ⅴ)的吸附特性，試驗(yàn)表明改性活性炭吸附砷(Ⅴ)的實(shí)驗(yàn)最佳條件為：活性炭粒徑在200目以上、溶液pH在4左右，吸附時(shí)間為40min。測(cè)定了不同溫度下的吸附等溫線。計(jì)算了相關(guān)熱力學(xué)函數(shù)△HΦ、△GΦ、和△SΦ。

3、結(jié)果表明，在稀溶液中吸附對(duì)Langmuir模型比Freundlich吸附模型更符合;△GΦ小于零，吸附屬于自發(fā)進(jìn)行；△HΦ小于零，吸附為放熱過(guò)程，降低溫度有利于吸附的進(jìn)行，焓變值在8.37～62.8kJ.mol-l范圍內(nèi)，屬于物理吸附；△SΦ大于零，這是由于吸附時(shí)溶劑脫附置換引起的。吸附動(dòng)力學(xué)研究表明，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程可以很好地描述吸附，顆粒內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程是吸附的速率控制步驟，但不是唯一的控制步驟。
　　 優(yōu)化了氫化物發(fā)生原子熒光光

4、譜法對(duì)砷離子的檢測(cè)條件，其檢出限為0.02ug/g，精密度為0.06％。
　　 第二部分殼聚糖吸附劑的改性探討
　　 殼聚糖對(duì)重金屬具有良好的吸附性能，但其抗酸性能差，應(yīng)用范圍受到限制。用交聯(lián)劑對(duì)其交聯(lián)后可極大地提高耐酸性，但交聯(lián)后的殼聚糖吸附性能降低，主要原因是交聯(lián)反應(yīng)往往發(fā)生在活性較高的-NH2上，而在-NH2上引入了其它的基團(tuán)后增加了氮原子同金屬離子配位的空間位阻。另外，交聯(lián)產(chǎn)物中的-NH2和-OH減少，且交聯(lián)劑中

5、不含有吸附性能優(yōu)于-NH2和-OH的官能團(tuán)。因此，要改善交聯(lián)殼聚糖對(duì)金屬離子的吸附性能，可先對(duì)交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)修飾，引入對(duì)吸附作用有貢獻(xiàn)的活性基團(tuán)。
　　 本文利用乙二胺和戊二醛的希夫堿反應(yīng)生成希夫堿交聯(lián)劑，以引入利于吸附的活性基團(tuán)，再與殼聚糖交聯(lián)制備出改性交聯(lián)殼聚糖。用紅外光譜對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究其對(duì)重金屬離子Cu2+的吸附性能。結(jié)果表明：改性交聯(lián)殼聚糖對(duì)Cu2+的吸附性能較交聯(lián)殼聚糖有了很大提高，吸附平衡時(shí)間為8小時(shí)，pH