【摘 要】
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城市固体废弃物日益增多,传统的处理方法已不能适应时代发展要求。固体废弃物的资源化技术是符合可持续发展战略要求的最佳出路。选用城市固体废弃物中含碳量高、低灰的原料来
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城市固体废弃物日益增多,传统的处理方法已不能适应时代发展要求。固体废弃物的资源化技术是符合可持续发展战略要求的最佳出路。选用城市固体废弃物中含碳量高、低灰的原料来制备活性炭,既解决了城市固体废弃物的污染问题,又符合活性炭制备中对原料来源广、成本低的要求,得到了国内外的广泛关注。 本文以城市固体废弃物中的典型组分轮胎、纸板、卫生纸、PVC、腈纶布为原料,通过热解的方法研究了各组分之间的相互影响,并确定了最佳配比。分别采用催化炭化法(Cc)、水蒸气活化法(S)、KOH活化法(K)制备了炭材料,通过对炭材料亚甲基蓝吸附值和得率的比较得出,KOH活化法的效果最好。后续实验选用KOH活化法制备的纸板基炭材料(AC1),轮胎和纸板质量比为1∶1的基炭材料(AC2),轮胎、纸板和PVC质量比为1∶1∶2的基炭材料(AC3),轮胎、纸板、卫生纸、PVC和腈纶布质量比为1∶8∶8∶12∶3的基炭材料(AC4)为研究对象。 采用红外光谱法和Boehm滴定法对AC1、AC2、AC3、AC4进行了表面官能团的相关分析,证明了其表面含有羧基、内酯基、酚羟基等官能团。以AC1、AC2、AC3、AC4为吸附剂,对亚甲基蓝进行吸附行为研究,实验考察了温度、PH值对亚甲基蓝吸附的影响,采用准一级、准二级、颗粒内扩散吸附动力学模型以及Langmuir、Freundlich等温模型分别对吸附动力学和吸附等温线进行了分析。结果表明:温度、pH越高,对亚甲基蓝的吸附量越大,四种炭材料均符合准二级动力学模型和Langmuir等温线。同时还探索了AC1、AC2、AC3、AC4对Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+的吸附性能,以Cu2+为研究对象,分别考察吸附时间、温度、PH值、吸附剂用量对吸附量的影响并采用准一级、准二级、颗粒内扩散吸附动力学模型进行动力学分析,结果表明均符合准二级动力学模型,AC1、AC2、AC3、AC4对Cu2+、Zn2+、Pb2+、Cr3+的吸附量大小顺序均为Cu2+>Pb2+>Zn2+>Cr3+。
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