活性炭纤维(ACF)近年来越来越受到重视,例如作为吸附材料来净化被污染气体和液体。它们的制备、表征和应用表明ACF的多孔性结构依靠活化作用的条件,即温度、时问和活化剂。一些研究表明,ACF的吸附速率是颗粒状活性炭的2—50倍这归结于纤维的小直径(约10/.tm)在与流体接触时提供比颗粒状炭更大的比表面积(直径从1~几mm)。此外,它们能够去除水中各种各样的污染物的潜力已被证明,例如微小有机污染物像酚、化合物、杀虫剂、染料和三氯乙烯。自1970年以来,许多不同类型的纤维如合成或自然纤维被用作活性炭纤维的前驱体:聚丙稀腈(PAN),酚醛纤维,人造丝羧基纤维素纤维,纤维素磷酸盐,和沥青。每个都有其应用和局限。合成纤维一般都比较昂贵,因此从当地易得的资源发现便宜的前体是有必要的。
木棉,在中国南方和东南亚是丰富和低廉的自然资源,是一种果实纤维,附着于木棉蒴果壳体内壁,由内壁细胞发育、生长而成,包含64%的纤维素、13%的木质素和23%的戊聚糖…。本研究采用2种预氧化和一种不预氧化的方法制备得到的活性炭纤维(ACF)处理苯酚和亚甲基蓝模拟废水,因为这2种物质是工业废水和印染工业的常见污染物。本研究的主要目的是研究吸附剂制备中预处理条件的变化对有机物苯酚和亚甲基蓝的吸附影响。
1实验部分
1-1活性炭纤维制备
木棉放入质量分数为2%的NaOH溶液中浸泡48h,除去表面蜡质、灰分及其他小分子,取出后用蒸馏水洗至中性,放人烘箱烘干。碱处理后的木棉按照以下3种方法进行预处理:方法I,在30%(NH)HPO溶液中以浸渍比1:3(木棉:(NH)HPO,质量比)浸渍木棉纤维24h,105℃烘干;方法II,以I法进行浸渍,然后在200℃下于空气中氧化2h;方法III,木棉纤维先在200℃下于空气中氧化2h,然后以I法进行浸渍。
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