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2.3.2时间的影响 6
2.3.3初始浓度的影响 6
2.3.4 pH的影响 6
2.3.5温度的影响 7
2.4吸附过程研究 7
2.4.1吸附动力学研究 7
2.4.2吸附热力学研究 9
3. 实验结果与讨论 11
3.1活性炭制备结果 11
3.2芦苇活性炭表征测定结果 12
3.2.1电镜扫描结果 12
3.2.2比表面积、孔径测定结果 12
3.2.3红外光谱测定结果 13
3.2.4酸性官能团含量测定结果 13
3.3活性炭吸附亚甲基蓝试验研究 14
3.3.1投加量对吸附效果的影响 14
3.3.2吸附时间对吸附效果的影响 14
3.3.3初始浓度对吸附效果的影响 15
3.3.4 pH对吸附效果的影响 15
3.3.5温度对吸附效果的影响 16
3.4吸附过程的初步研究 17
3.4.1吸附动力学研究结果 17
3.4.2吸附热力学研究结果 18
4. 结论 20
参考文献 21
1.引言
1.1研究背景
现如今水污染问题日益严重，如何有效处理水污染已成为最重要问题。由于活性炭可吸附水体污染物的特性，活性炭的应用研究已成为当今最热的话题之一。活性炭常被应用于废气回收、水体净化、重金属的提炼等方面，在污染治理、化学化工、医疗卫生、食品加工等多领域均有涉及，对人体健康和环境保护起重要作用，是极优良的吸附剂[1]。
活性炭由孔隙发达、表面积大的含碳有机物材料制成。作为一种常用的多孔疏水性吸附剂，其对绝大多数污染物都具有较好的吸附效果。其突出特点是吸附能力强、机械强度高、化学稳定性好、易再生[2]。由于活性炭的吸附性能，可以净化空气除去臭味，也可用于废水深度处理和家庭饮用水净化。最重要的是活性炭几乎可以由各种含碳材料组成。因此，在早期，由于我国的煤炭资源比较丰富、便宜、容易制得，活性炭在很长的一段时间里几乎都是用煤炭制出来的。随着煤炭对环境的污染以及人类环保意识增加，人们渐渐意识到生物质可再生资源制活性炭的重要性[3]。
生物质资源储量非常丰富，可再生，便宜易得，灰分含量低，有利于形成发达的孔隙，活化时方便活化剂进入到生物质内部，便成为制备活性炭的优良材料。与传统的煤制取活性炭相比较，生物质制取活性炭的原料是工业、农业废弃物或不常使用的材料。生物质原料活性炭主要有木材、竹子、稻草、芦苇等等。本实验利用丰富易得可再生的芦苇作为活性炭制备的原料，不仅能够充分发挥废弃材料的价值，有效节约成本，而且可以在满足活性炭需求量的前提下减少煤炭资源的利用，降低对环境的污染，非常具有现实意义。
活性炭的制备主要包括原料预处理、浸渍处理、炭化活化、洗涤干燥、粉碎过筛这几个步骤，其中活化是最重要的步骤之一。目前，最常用的活化方法分为气体（水蒸气等）活化法和化学活化法。最常用的化学活化剂为KOH、ZnCl2、磷酸等[4]。KOH和ZnCl2活化剂都会对环境产生较大污染，而利用磷酸作为活化剂，可以缩短活化时间、降低活化温度、降低成本、减少环境污染。与气体活化相比，化学活化法炭化活化同时完成，大大缩短活化时间，降低活化温度，提高了活性炭的吸附性能。综上所述，本实验中采用磷酸作为活化剂制备活性炭。