1. 研究目的与意义
活性炭原料及复合活化剂的研究是活性炭领域重点方向,活性炭吸附染料是活性炭的一个重要应用,通过对比稻壳活性炭与脱硅稻壳活性炭对染料的吸附性能的研究,能反映灰分对活性炭质量影响的评价。本论文的研究内容如下:
(1)稻壳活性炭与脱硅稻壳活性炭的制备;
(2)稻壳与脱硅稻壳活性炭对染料的吸附;
2. 国内外研究现状分析
国内一研究表明经碱处理后的稻壳炭对吸附有机污染物(苯酚)效果显著,国内学者谢杰、陈天虎等将稻壳炭经过不同浓度的碱处理后吸附去除水中的苯酚,结果发现经碱处理后的稻壳炭比表面积增大,吸附苯酚的效果明显好于未处理的稻壳炭。而且,当溶液的pH小于7时,稻壳炭对苯酚的吸附效果好于pH大于7时。该研究表明,经碱处理后的稻壳炭可用于污水中苯酚的吸附,实现回收利用。
国外一研究表明稻壳炭对重金属的吸附效果显著,TarunKumarNaiya等研究了稻壳炭去除溶液中的Cd2 ,调查了pH、接触时间、初始金属离子浓度及稻壳炭的投加量对去除过程中选择性和敏感性的影响。结果表明:最佳pH=5,反应时间2h,最大吸附剂(稻壳炭)用量7.5g/L,最佳Cd2 浓度为100mg/L;吸附过程为化学吸附,是自发的,更好的符合Freundish吸附等温线。
3. 研究的基本内容与计划
该研究对稻壳活性炭和脱硅稻壳活性炭的孔结构和比表面积进行了分析,同时研究了两种稻壳活性炭对甲基橙的吸附行为,吸附动力学,并对吸附饱和后的稻壳活性炭进行了脱附实验以及热再生实验,最后对这两种碳在相同条件下的吸附效果进行对比研究。
计划:从第一周到第二周文献查阅,第三周到第五周活性炭的制备,第六周活性炭的分析,第七周到第十周固定床稻壳活性炭染料动态吸附研究。第十一周到第十二周写论文。
4. 研究创新点
由于稻壳具有硅含量大、多孔性容量小、质地粗糙等特点,生产的活性炭对多种有机化合物都有强吸附能力,且不含有有害杂质(如铅、砷),可用于水处理等多种行业,具有巨大的市场潜力。我国是产水稻大国,随之而来就是产生大量的副产品稻壳,资源相当丰富、价格低廉、由此生产的活性炭产品成本低,既节约了能源又实现了废物资源化,符合可持续发展要求,具有较大的实用价值和应用前景。
