1. 研究目的与意义
苯酚是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药、医药合成等行业中生成的原料和中间体。苯酚具有极强的生物毒性。长期饮用被苯酚污染的水可引起头昏、出疹、痰痒、贫血及各种系列症状,即使在低质量浓度下对人体及微生物也有毒害作用。我国规定饮用水挥发性酚含量不得超过0.002mg/l,工业废水排放不得超过0.5mg/l。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。
由于含苯酚废水对环境的严重危害,迫切需要高效率、低能耗的处理方法。目前,含苯酚废水处理方法主要有萃取法、气提法、吸附法、生化处理法、化学氧化法,光催化降解等。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。关于含苯酚废水的处理在文献中多有报道,但用膨胀石墨作为吸附剂吸附苯酚尚未见报道。
膨胀石墨是一种灰黑色絮状物,表面及内部孔结构非常发达,比表面积可达50～200m2/g,有良好的疏水亲油性,能有效吸附油水混合物中的油。吸附的油60%～80%可通过负压法和离心力法等脱附回收,使用过的膨胀石墨也可通过再生后循环再使用。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,因此它是一种良好的处理废水的吸附材料。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。
2. 国内外研究现状分析
1995年，刘国钦、肖开淮、何琳玲、王重生研究了膨胀石墨及其制备技术。《膨胀石墨及其制备技术》一文概述了膨胀石墨的性能和应用现状。在简要介绍制备膨胀石墨的氧化,膨化和压制工艺的基础上,着重介绍了制备可膨胀石墨的化学方法和电化学方法,以及在这两种方法的基础止发展起来的几种主要技术特点；指出了膨胀石墨研究和生产的发展趋势。天然石墨具有自润滑、耐高温、耐辐射、耐腐蚀和各向异性等性质。有关研究表明,用鳞片石墨制备成的膨胀石墨及其制品,不仅保持了天然石墨的六方晶体结构和上述性质,而且还具有天然石墨不具备的柔软性、回弹性、密封性、可塑性、自粘性和低密度等性能。其主要特性表现为：耐热、耐辐射，密封性和自润滑性，耐腐蚀性，弹性和柔软性，各向异性。该文概括了膨胀石墨的主要应用，作为密封材料，作为保温材料和热屏蔽材料，作为导电材料，作为烧结碳化物、氮化物的膜衬，作为高温下下石墨化合物之间的电触点，作为高温和腐蚀介质中的非弹性密封，作为高温下的缓冲振动材料，感应电炉基座,金属熔铸的柑锅内衬等。膨胀石墨制备工艺分为原料选择、氧化、膨化和压制四道工序。在这四道工序中，对膨胀石墨质量起决定作用的是氧化和膨化处理技术。氧化处理技术主要有化学方法和电化学方法。该文还提到膨胀石墨的发展趋势有改进氧化技术,制备优质可膨胀石墨；研究膨胀石墨复合材料,提高膨胀石墨的性能；生产手段自动化；开发新品种,扩大应用领域；细磷片膨胀石墨的研制。
2008年，刘成宝、陈志刚、刘曦发表了《膨胀石墨吸附能力的表征》一文。他们通过对所选膨胀石墨及可膨胀石墨的xrd、sem以及dta的测试分析，发现膨胀石墨内部孔结构的丰富与否与质量损失率的变化规律是趋于一致的，而与膨胀体积的变化规律不尽相同；吸附实验表明：膨胀石墨在针对表面吸附油进行处理时，是缠绕空间起主导作用，而在针对含油污水中小颗粒乳化油的处理时，则是内部孔结构起主导作用；通过对膨胀体积和质量损失率的控制，可以实现对缠绕空间和内部孔结构的控制，从而也达到了对表面浮油和小颗粒乳化油分工吸附的目的。
2009年，李忠水、罗志敏、连锦明、陈建新、苏亚明发表了《膨胀石墨对苯酚的吸附研究》一文，以自制的膨胀石墨为吸附剂,研究其对苯酚的吸附情况。主要探讨了苯酚溶液的质量浓度、吸附体系ph值、盐度、吸附温度及膨胀石墨粒径对吸附行为的影响,结果表明,膨胀石墨对苯酚具有较好的吸附效果。单位质量的膨胀石墨对苯酚的吸附存在吸附平衡,即有最大吸附量。实验表明,苯酚的初始质量浓度,膨胀石墨的孔径大小,溶液的ph,温度均对吸附效果有显著影响。在最大吸附量内,苯酚初始质量浓度越大,膨胀石墨对苯酚的吸附越显著,其对苯酚的最大吸附量约为3mg/g。膨胀石墨对苯酚的吸附速率较快,一般在2h内吸附就已达饱和。在相同苯酚质量浓度下,膨胀石墨的粒径大小对吸附苯酚有显著影响,且粒径越大,对苯酚的吸附效果越好,吸附量越大。在相同苯酚质量浓度下,溶液的ph越大,膨胀石墨对苯酚的吸附效果越好。在相同苯酚质量浓度下,温度越高,膨胀石墨对苯酚的吸附量越小。此外,盐度并不影响膨胀石墨对苯酚的吸附。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
本项目研究膨胀石墨的制备以及对苯酚吸附降解性能的表征。
1、石墨的膨胀工艺选定；
4. 研究创新点
1、制备了负载tio2的膨胀石墨，将该种膨胀石墨与普通膨胀石墨在膨胀容积和吸附降解性能方面做了初步对比，并对新型改性膨胀石墨的吸附和降解机理进行了初步研究。
2、在研究了膨胀石墨对苯酚的吸附降解性能之后，得出苯酚浓度、ph值、吸附温度对实验结果的影响。
3、本研究为膨胀石墨在环境保护中的应用提供了参考依据。
