《玉米秸秆基多孔炭吸附去除染料废水中亮蓝的效果与优化》8300字.doc

PAGE

PAGE2

玉米秸秆基多孔炭吸附去除染料废水中亮蓝的效果与优化

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 I

第一章绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2玉米秸秆基多孔炭的概述 1

1.2.1玉米秸秆利用现状 1

1.2.2玉米秸秆基多孔炭的特点 1

1.2.3玉米秸秆基多孔炭的应用 1

1.3染料亮蓝的概述 2

1.4染料废水的现状 3

1.4.1染料废水的概述 3

1.4.2染料废水的处理方法 3

1.5本论文的主要内容及意义 3

第二章实验部分 4

2.1实验仪器及药品 4

2.2实验过程 4

2.2.1实验参数的设定 4

2.2.2亮蓝吸附量计算公式 4

2.2.3亮蓝标准曲线的绘制 5

2.3单因素吸附实验 5

2.3.1初始浓度对吸附量的吸附实验 5

2.3.2吸附时间对吸附量的吸附实验 5

2.3.3多孔炭投炭量对吸附量的吸附实验 6

2.3.4吸附温度对吸附量的吸附实验 6

2.3.5最佳优化条件的选取 6

第三章结果与讨论 7

3.1亮蓝浓度对吸附量的影响 7

3.2吸附时间对吸附量的影响 7

3.3多孔炭投炭量对吸附量的影响 8

3.4温度对亮蓝吸附量的影响 9

3.5优化结果与分析 9

3.6多孔炭对亮蓝染料的吸附动力学研究 11

第四章结论 13

参考文献 15

第一章绪论

1.1研究背景及意义

据统计，我国每年直接排放到水中染料废水的约占工业废水的35%，对水体环境污染极大REF_Ref100063207\r\h[1]。染料亮蓝是一种色度较高、水溶性较大的非偶氮着色剂，具有致癌性。现有的染料废水处理技术大多处理费用高、效率低、容易引起二次污染，因此我们需要寻找更低成本、更高效率的处理方法(程怡雯,李俊杰,2022)。我国每年玉米产量极多而玉米秸秆得不到回收利用，大多数农民选择将其焚烧，从这些细节中可以看出对大气环境造成极大的污染。玉米秸秆基多孔炭具有丰富的孔隙结构，低成本和较强的吸附性能，其比表面积也比较大，成为当今治理染料废水的一大热点。本论文选用玉米秸秆基多孔炭处理废水中的染料亮蓝，实现废弃资源再利用的同时更加符合绿色环保理念(宋明泽,杨佳彤,2023)。

1.2玉米秸秆基多孔炭的概述

1.2.1玉米秸秆利用现状

据统计，我国玉米秸秆年产量高达2亿吨，其中闲置和浪费占比42.2%REF_Ref100063253\r\h[2]。大量的秸秆堆放在一起，容易引起火灾和其他安全问题，而且大部分农户选择就地焚烧，严重污染了生态环境(曹振宇,刘晓彤,2021)。近些年，玉米秸秆资源化在制备肥料、家畜饲料、产燃气利用、制备建筑材料等方面不断发展REF_Ref100063285\r\h[3]。利用秸秆等农作废弃物制备多孔炭也是目前国际上的一个热门课题，从这些证据可以看出经研究分析表明，玉米秸秆风干后主要成分包括固定碳、灰分和挥发分，含碳量较高，是制备多孔碳的理想原料REF_Ref100063293\r\h[4]。常见的生产工艺有氯化钙或氯化锌制备法以及磷酸制备法，微波制备法(赵宇翔,李欣然,2023)REF_Ref100063302\r\h[5]。

1.2.2玉米秸秆基多孔炭的特点

该多孔炭通常为黑色片状或粒状固体，实验时需研磨成粉状，以便达到更好的吸附效果。玉米秸秆基多孔炭结构复杂，主要有大孔、中孔、微孔三种类型：其中大孔直径在50nm以上，在吸附中起着传送作用；中孔直径在2-50nm之间，起着吸附和转移的作用；微孔的直径小于2nm，在吸附过程中占主要地位REF_Ref100063312\r\h[6]。该多孔炭比表面积也较大，介与300-2500m2g-1之间。其性质也比较稳定，受外界温度和酸碱度等影响较小，使用失效后容易循环再生。

1.2.3玉米秸秆基多孔炭的应用

随着人们环保意识的逐渐增强，多孔炭被大众所熟知并应用于化工、电力、环保、核电、国防、航天等领域(王思颖,孙子轩,2021)。处于这种状况下主要应用于以下几个方面：

水处理

目前，多孔碳对于水的处理主要包括两个方面。在日常用水中，通过使用多孔碳，可以有效地除去自来水中的臭味和经过漂白粉处理的有毒物质，广泛应用于净水器中；在工业废水中，在这类条件当中还可应用于染料废水、石油化工企业排放的含油污废水和含有重金属离子废水的处理等