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煤基吸附剂的制备及其吸附Cr⁶⁺的研究

作　者: 李改平
导　师: 杨静
学　校: 山东科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 褐煤煤基吸附剂吸附 Cr6+废水
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 23次
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内容摘要

本研究利用龙口褐煤为原料采用液相化学氧化法和机械力化学法制备煤基吸附剂,并进行了煤粉成型研究及成型吸附剂吸附水溶液中Cr6+的吸附性能的研究。煤粉与三氯化铁共球磨可以增加煤粉对Cr6+的吸附量。在质量比FeCl3:煤=1：10条件下,球磨20min后经过酸洗、水洗干燥后得到煤粉吸附剂吸附效果最佳。对其表面化学性质研究表明,球磨过程中发生了机械力化学反应,酸性官能团减少。对改性前后孔结构的研究表明,氧化后比表面积减小但总孔容增加。经过HN03适度氧化,煤粉对Cr6+的吸附量增加。在浓度为3M、反应温度60℃、HN03：煤=10：1(固液比)的条件下反应12h,混合液抽滤后经过酸洗、水洗抽滤至中性、干燥得到煤基吸附剂吸附效果最佳。对改性前后孔结构的研究表明,氧化后比表面积和总孔容增加,氧化后中孔体积增加,占总孔体积的79.3%,这有利于Cr6+的吸附。对其表面化学性质研究表明,酸性官能团增加。利用正交试验研究成型条件,研究表明：当成孔剂：煤：粘结剂=25：100：15,后处理温度为220℃,后处理时间为90min,制得的成型吸附剂吸附效果最佳,与原煤相比,比表面积和总孔容都增加。成型吸附剂吸附Cr6+的吸条件实验结果表明：当溶液pH=2,且温度为20℃时有利于吸附。在最佳吸附条件下,经过机械力化学法处理得到的成型吸附剂对Cr6+的去除率可达到99.7%；经过化学氧化法处理得到的成型吸附剂吸附效果不如经过机械力化学法得到的好,去除率为62.3%。成型吸附剂对Cr6+的吸附热力学研究表明成型吸附剂对Cr6+的吸附符合Freundlich或Langmuir吸附等温式。成型吸附剂对Cr6+的动力学研究表明,吸附符合二级吸附动力学模型。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
1 绪论  12-25
  1.1 选题背景及研究进展  12-19
  1.2 褐煤的化学氧化  19-21
  1.3 机械力化学法在材料制备中的应用  21-22
  1.4 课题研究的目的、意义和主要研究内容  22-25
2 物料基本性质的研究  25-34
  2.1 煤样的化学组成与表面结构  25-28
  2.2 煤样的孔隙结构  28-33
  2.3 小结  33-34
3 机械力化学法制备煤基吸附剂  34-42
  3.1 实验部分  34-35
  3.2 结果与讨论  35-41
  3.3 小结  41-42
4 化学氧化法制备煤基吸附剂  42-51
  4.1 实验部分  42
  4.2 结果与讨论  42-50
  4.3 小结  50-51
5 煤粉吸附剂的成型研究  51-58
  5.1 实验部分  51-52
  5.2 结果与讨论  52-57
  5.3 小结  57-58
6 煤基吸附剂吸附特性研究  58-68
  6.1 吸附理论  58-60
  6.2 实验部分  60-61
  6.3 结果与讨论  61-67
  6.4 小结  67-68
7 结论  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-76
攻读硕士期间的主要成果  76

煤基吸附剂的制备及其吸附Cr6+的研究

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