載鐵活性炭的制備及對PFOA吸附性能的研究.pdf

1、分類號：密級：UDC：學(xué)號：碩士學(xué)位論文2016年10月21日載鐵活性炭的制備及對載鐵活性炭的制備及對PFOA吸附性能的研究吸附性能的研究AdsptionRemovalofPFOAUsingIronmodifiedActivatedCarbon學(xué)位類別：專業(yè)碩士作者姓名：盧麗娟學(xué)科、專業(yè)：安全工程指導(dǎo)教師：唐敏康教授_研究方向：環(huán)境安全江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要全氟辛酸（PFOA）具有生殖毒性、誘變毒性、發(fā)育毒性等，逐漸受到相關(guān)

2、研究人員及學(xué)者的關(guān)注?；钚蕴孔鳛槲絼┚哂胁僮骱唵巍⒏咝Э尚械葍?yōu)點，常被用于水處理和突發(fā)水污染的應(yīng)急處理等，但是單純的活性炭吸附劑吸附性能較差（吸附容量相對較小、吸附速率較慢、有效pH范圍較窄等）。因此，本文立足于新型環(huán)境材料的研究開發(fā)與實際運用，分別選用不同的二價和三價的鐵鹽對顆粒活性炭進(jìn)行浸漬改性，制備出負(fù)載鐵鹽的復(fù)合材料，通過實驗進(jìn)行對比，研究不同鐵鹽及其濃度、熟化溫度對于PFOA吸附性能的影響，選擇最佳性能的復(fù)合材料進(jìn)行后續(xù)研究

3、。利用SEM、BET、XRD、FTIR對材料進(jìn)行表征分析，考察活性炭改性前后的物理化學(xué)特征。考察溶液初始濃度、pH值、陰離子、腐殖酸、材料投加量這些不同因素對改性后的活性炭吸附PFOA效果的影響，利用動力學(xué)、等溫線模型對吸附劑吸附PFOA過程進(jìn)行了擬合。研究結(jié)果表明，以顆粒活性炭為載體，運用浸漬法負(fù)載相同濃度的氯化亞鐵、氯化鐵、硝酸鐵、硫酸亞鐵溶液，制備出新型復(fù)合材料并對PFOA進(jìn)行去除實驗。實驗室制備的最佳條件為：0.2molL氯化亞

4、鐵溶液，120℃熟化溫度，對PFOA吸附效果能達(dá)到94.9%。改性后的活性炭比表面積降低，XRD圖顯示2θ約為23.25、33.07、55.32處出現(xiàn)微弱的鐵氧化物的特征峰，F(xiàn)TIR圖顯示566.98570.84cm1、484.05cm1出現(xiàn)明顯FeO吸收峰，表明鐵成功在活性炭表面負(fù)載，并且其零電荷點的值在23之間，隨著pH值的增加，表面電荷由正轉(zhuǎn)為負(fù)電荷。當(dāng)吸附劑投加量一定時，初始濃度增大，相應(yīng)的去除率隨之減小，F(xiàn)eGAC對PFOA的

5、去除率從95.99%降到84.57%；隨著pH值的不斷上升，吸附性能反而下降；由于“鹽析效應(yīng)”，增加的鹽離子強度使溶液中的PFOA更容易析出，有利于吸附進(jìn)行；PFOA的去除隨著吸附劑投加量而改變，投加量從0增至0.15g時，去除率明顯提高；HA與PFOA易產(chǎn)生競爭吸附，占據(jù)吸附劑的吸附位點，降低吸附效率。Langmuir吸附等溫線方程能夠更好的擬合兩種材料對PFOA的吸附過程，相關(guān)系數(shù)R2都在0.98以上；兩種材料的吸附過程能被準(zhǔn)二級動