本文以粘膠基活性炭纖維為原料，分別通過微波輻射、硝酸回流、微波—硝酸處理和氫氧化鈉浸漬制備了改性活性炭纖維，并對改性機制進行了探討。利用氮吸附等溫線對其孔隙分布進行了分析；用紅外光譜（IR）和掃描電鏡（SEM）對其表面官能團及表面形貌進行了表征；用熱分析儀測定了活性炭纖維的熱穩(wěn)定性。以改性活性炭纖維為吸附劑，考察了其對焦化廢水中難降解有機物—喹啉、吡啶和吲哚的靜態(tài)吸附性能，測定了上述有機物經(jīng)過改性活性炭纖維固定床的穿透曲線，并建立了固定床吸附數(shù)學(xué)模型。對改性前后活性炭纖維的表面酸性基團進行了測定。在研究了超聲波和微波的脫附作用和超聲波對有機物的降解作用的基礎(chǔ)上，以改性活性炭纖維為吸附劑，對實際焦化廢水進行了吸附處理。 研究發(fā)現(xiàn)，除堿改性活性炭纖維外，改性后活性炭纖維的BET表面積增加、微孔容量增大、對氮氣的親和力增強。尤其是微波輻射法可使BET表面積大大增加，不失為一種表面改性的簡便手段，有望通過控制氣流流速及組分達到控制活性炭纖維比表面積和孔分布的目的。 將分形理論用于描述活性炭纖維的不規(guī)則程度，發(fā)現(xiàn)改性活性炭纖維的表面分形維數(shù)呈現(xiàn)雙重分維特征。TG和DSC分析發(fā)現(xiàn)，改性... 

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 概述
    1.2 活性炭纖維的制備原理及方法
    1.3 活性碳纖維的結(jié)構(gòu)和性能
        1.3.1 化學(xué)結(jié)構(gòu)
        1.3.2 活性炭纖維的吸附特性
    1.4 活性碳纖維在水處理中的應(yīng)用
        1.4.1 活性炭纖維應(yīng)用于工業(yè)用廢水的凈化
        1.4.2 活性炭纖維用于有機廢水處理
        1.4.3 活性炭纖維在其他方面的應(yīng)用
    1.5 焦化廢水處理概況
        1.5.1 焦化廢水的預(yù)處理技術(shù)
        1.5.2 焦化廢水的二級處理技術(shù)
        1.5.3 利用煙道氣處理焦化剩余氨水或焦化廢水
    1.6 焦化廢水深度處理技術(shù)
    1.7 吸附理論研究及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.7.1 吸附平衡理論
        1.7.2 多組分吸附
        1.7.3 吸附動力學(xué)理論
    1.8 主要研究內(nèi)容和擬采取的研究方法
2 活性炭纖維的改性及結(jié)構(gòu)表征
    2.1 概述
    2.2 實驗部分
        2.2.1 儀器及設(shè)備
        2.2.2 實驗試劑及材料
        2.2.3 實驗原理與方法
    2.3 活性炭纖維的孔隙結(jié)構(gòu)研究
        2.3.1 吸附等溫線
        2.3.2 活性炭纖維的D-R方程分析
        2.3.3 活性炭纖維改性前后的分形維數(shù)
        2.3.4 活性炭纖維的BET模型表征
    2.4 改性對活性炭纖維表面含氧基團的影響
        2.4.1 活性炭纖維的表面含氧基團
        2.4.2 改性前后活性炭纖維的表面含氧官能團
    2.5 活性炭纖維的紅外光譜
    2.6 活性炭纖維的熱分析
    2.7 活性炭纖維的SEM表征
    2.8 本章小結(jié)
3 活性炭纖維的靜態(tài)吸附性能研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗試劑
        3.1.2 靜態(tài)吸附實驗及裝置
        3.1.3 紫外可見分光光度計測定原理
        3.1.4 實驗方法
    3.2 活性炭纖維的吸附性能研究
        3.2.1 活性炭纖維的吸附速率與時間的關(guān)系
        3.2.2 吸附等溫線
        3.2.3 PH對活性炭纖維吸附容量的影響
        3.2.4 活性炭纖維吸附熱力學(xué)研究
    3.3 本章總結(jié)
4 活性炭纖維的動態(tài)吸附性能及數(shù)學(xué)模擬
    4.1 實驗裝置及實驗方法
        4.1.1 穿透曲線的測定
        4.1.2 超聲波脫附
        4.1.3 微波脫附
    4.2 活性炭纖維的動態(tài)吸附
        4.2.1 活性炭纖維吸附床的透過曲線
        4.2.2 有機混合物的動態(tài)吸附實驗
    4.3 有機混合物的動態(tài)吸附實驗
        4.3.1 超聲波脫的附實驗研究
        4.3.2 超聲波對有機物的降解作用
    4.4 活性炭纖維動態(tài)吸附的數(shù)學(xué)模擬
        4.4.1 吸附模擬的建立
        4.4.2 模型方程的數(shù)值求解
    4.5 本章小結(jié)
5 焦化廢水的處理
    5.1 概述
    5.2 實驗方法
    5.3 活性炭纖維對焦化廢水的靜態(tài)吸附性能實驗
    5.4 活性炭纖維的動態(tài)吸附性能
    5.5 環(huán)境與社會經(jīng)濟效益
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與建議
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 建議
致謝
參考文獻
附錄 A
附錄 B


【參考文獻】：
期刊論文
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[5]氯霉素生產(chǎn)所排放硝基廢水的吸附處理研究[J]. 徐中其,陸曉華,江濤.  工業(yè)水處理. 2001(04)
[6]活性炭纖維處理含酚廢水的研究[J]. 姜軍清,黃衛(wèi)紅,陸曉華.  工業(yè)水處理. 2001(03)
[7]活性炭纖維處理染料廢水脫色性能的研究[J]. 張林生,蔣嵐嵐,肖璐寧.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(01)
[8]應(yīng)用生物強化技術(shù)處理焦化廢水難降解有機物[J]. 王璟,張志杰,孫先鋒,姜少亭.  城市環(huán)境與城市生態(tài). 2000(06)
[9]應(yīng)用生物強化技術(shù)處理焦化廢水難降解有機物[J]. 王璟,張志杰,孫先鋒,姜少亭.  城市環(huán)境與城市生態(tài). 2000 (06)
[10]固定化細胞技術(shù)處理含酚廢水的研究[J]. 朱柱,李和平,鄭澤根.  重慶環(huán)境科學(xué). 2000(06)



本文編號：3670565