1. 研究目的与意义
随着人类对物质财富的不断追求和经济发展的快速发展，水资源作为基础性的自然资源和战略性的经济资源，价值日益凸显。而随着经济的不断发展和水资源系统的复杂性，以及人们认知上的局限性，包括治水理念水资源开发保护理念及生活污水排放量逐年增加，水资源污染日益严重，供需紧张等问题日益加剧。水体中的污染物种类很多，一般分为无机污染物、致病微生物、有机污染物、耗氧污染物和重金属离子等几类。其中，含苯酚的废水对自然环境的危害非常严重，要严格控制这些废水进入环境。如长期饮用苯酚污染的水，可引起慢性中毒反应，出现头晕、头痛、皮疹、食欲下降、呕吐、腹泻等消化道症状。苯酚除了对人类有毒性作用外，对水中的藻类、鱼虾等也有慢性毒性，可抑制这些水中生物的生长，甚至导致死亡。有研究显示，当水中苯酚浓度大于5mg/L时，会使鱼类中毒死亡。在苯酚致突变、致癌和生殖毒性实验中，只要达到相应阈值，均有阳性发现。如果用含苯酚的废水灌溉农田，可使农作物减产或枯死。我国规定饮用水挥发酚含量不得超过0.002mg/L,工业废水排放不得超过0.5mg/L【18】。在我国水污染控制中，含酚废水被列为重点解决的有害废水之一，因此，含酚废水的处理方法一直是水处理研究中倍受关注的课题。石墨由于表面及内部空隙结构发达，有良好的疏水亲油性，能有效的吸附水中的污染物，且可循环再生，用其吸附非极性有机大分子，特别是油类物质，具有低密度，质轻的特点，并且耐氧化，耐腐蚀，具有高的化学稳定性，还能耐高温、低温，无毒，不会造成二次污染，易于处理【18】，因此成为一种良好的吸附水中苯酚类污染物的材料，其对苯酚有良好的吸附作用，用于处理含苯酚的废水具有很好的前景。
本课题的研究，就是在了解国内外水污染处理的基础上，认识苯酚污染物处理的先进经验和存在的问题，通过试验石墨对苯酚的吸附性，以苯酚为目标吸附物，研究石墨对苯酚废水的吸附行为，为处理水中的苯酚污染物提供一种参考。
2. 国内外研究现状分析
苯酚是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药、医药合成等行业生产的原料和中间体。含酚废水对人类的危害非常严重，因此，研究水中苯酚的去除非常必要。为进一步提高对苯酚废水的处理效率，近年来，国内外学者对苯酚废水的处理做了大量的研究工作，并开发出多种处理方法。处理苯酚水污染的方法多种多样，有微波法、吸附法、电化学法等十余种，其中氧化法在国内外的研究较多。对高质量浓度的含苯酚废水的回收处理，萃取法、气提法的使用可以满足对酚回收的要求；低质量浓度的含酚废水的无害化处理的方法虽多，但单一处理方法的经济性、操作性并不理想，大多处于开发、研究、待应用推广阶段。石墨由于其表面及高度发达的内部结构成为一种良好的吸附降解苯酚废水的材料，有良好的疏水亲油性，能有效的吸附水中的污染物，且可循环再生，用其吸附非极性有机大分子，特别是油类物质，具有低密度，质轻的特点，并且耐氧化，耐腐蚀，具有高的化学稳定性，还能耐高温、低温，无毒，不会造成二次污染，易于处理【18】。目前国内外学者为提高其利用性能，对石墨表面进行修饰改性【7】，主要方法有表面氧化处理、石墨化学镀铜、石墨表面银修饰、Sn及Sn基化物修饰、金属盐溶液处理等。可膨胀石墨是一种由鳞片石墨制成，具有高度发达的网络状孔隙结构，对染料、油类等污染物有极好的吸附效果。目前，国内外学者对可膨胀石墨的制备探究出多种方法。如高锰酸钾与浓硫酸混合氧化法制备低硫可膨胀石墨【9】、混酸法制备无硫可膨胀石墨【10】、以冰醋酸为介质制备低硫可膨胀石墨【11】、以重铬酸钾作氧化剂制备低硫可膨胀石墨【12】、混酸系(HNO3一H3PO4)制备无硫可膨胀石墨【15】、三元系混酸插层制备细鳞片膨胀石墨【16】等。在用石墨吸附降解苯酚污水的方法中，国内出现一种新型负载二氧化钛膨胀石墨光催化降解苯酚的方法【3】，二氧化钛是一种光催化剂，它氧化能力强，化学性质稳定无毒，负载二氧化钛的膨胀石墨能显现空隙结构与二氧化钛催化的协同效应，能更好的吸附和催化降解污染物。该法采用溶胶-凝胶法制备二氧化钛膨胀石墨，用以去除模拟废水中的苯酚。SEM分析结果表明，该法可牢固的将纳米二氧化钛粉末负载到膨胀石墨的表面和层面【3】，在将其应用于含油废水和染料废水的治理中，取得一定成果。
3. 研究的基本内容与计划
1、研究内容
本项目研究石墨对苯酚吸附降解性能的表征。
①石墨对苯酚降解性能的表征；
4. 研究创新点
处理苯酚水污染的方法多种多样，有微波法、吸附法、电化学法等十余种。而本次研究是以含苯酚废水为研究对象，以石墨为吸附剂，对其吸附降解含苯酚废水的效果进行对比研究，对苯酚溶液的质量浓度、吸附体系的PH值、盐度、吸附温度、反应时间及不同盐度等几个因素对苯酚去除率的影响进行分析，同时对石墨采用电镜扫描，比表面积等几项进行表征，确定最佳反应条件。
