论文部分内容阅读
炭黑是一种微观结构、粒子形态和表面性能都很特殊的碳素材料。XC-72是一种炭黑材料。本文采用SEM、XRD、FTIR、XPS、TG等测试手段对XC-72型炭黑材料进行了表征,并采用静态吸附法考察了其对水中有机污染物的吸附性能。论文获得的主要结果如下:(1) XC-72型炭黑具有较高的比表面积和较小的粒径、良好的化学稳定性和热稳定性。材料含有少量氧、氢等元素,它们基本上位于炭黑表面,形成具有化学活性的表面官能团,决定了炭黑的化学性质。(2)对XC-72进行酸碱滴定,采用非线性优化程序FITEQL对滴定数据拟合,得到XC-72的表面化合态分布曲线。其表面化合态以带正电荷的≡SOH2+、带负电荷的≡SO-和中性的≡SOH三种形式存在,并随着pH值的变化而变化。(3) XC-72对于所研究的染料和酚类均具有良好的吸附性能。温度为20℃,pH为6.5时,XC-72对甲基橙、亚甲基蓝、苯酚、1-萘酚的最大吸附量分别为:72.89 mg·g-1、40.11 mg·g-1、12.62 mg·g-1、83.54 mg·g-1。(4)甲基橙、亚甲基蓝、苯酚和1-萘酚在XC-72上的吸附均依赖于体系的pH。(5) XC-72吸附染料甲基橙和亚甲基蓝的过程,符合拟二级动力学方程和Langmuir方程。甲基橙在XC-72上的吸附是自发的放热过程;亚甲基蓝在XC-72上的吸附为自发的吸热过程。(6) XC-72吸附水中苯酚和1-萘酚符合拟二级动力学方程。吸附苯酚的吸附等温线数据符合Freundlich模型。吸附1-萘酚吸附等温线的数据更符合Langmuir模型。由吸附热力学数据可知,苯酚在XC-72上的吸附是自发的放热过程;1-萘酚在XC-72上的吸附为自发的吸热过程。(7) XC-72对水中的有机污染物的吸附机理以物理吸附为主,并伴有一定的化学吸附。