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本论文以甜菜粕为原料,采用水蒸气物理活化法制备甜菜粕基活性炭(GAC),通过对活化过程各因素进行分析,最终采用L9(3)正交实验确定了水蒸气法制备GAC的最佳工艺条件,并借助傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜分析仪(SEM)、全自动孔隙分析仪、Boehm官能团滴定法对GAC的结构进行相关表征和分析;研究GAC对Cd2+和Cu2+的静态吸附和动态吸附,检验GAC的吸附性能,具体结论如下:(1)甜菜粕原料进行工业分析、化学分析、元素分析,结果表明:原料灰分为2.76%;综纤维素含量为69.3%,以C、H、O三种元素为主,含有少量N和S,与甘蔗渣的成分相似,适合作为活性炭的原料。(2)考察了活化温度、水蒸气用量、活化时间等因素对GAC亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、得率的影响,水蒸气法制备GAC的最佳工艺条件为:活化温度850℃,水蒸气用量1.5mL/g,活化时间100min,此条件下GAC的亚甲基蓝吸附值为120mL/g,碘吸附值为937mg/g,得率为25%;并对各个因素进行极差分析,研究表明,影响亚甲基蓝吸附值和碘吸附值的各因素作用大小顺序是水蒸气用量>活化温度>活化时间,影响得率因素作用大小顺序是活化时间>水蒸气用量>活化温度。(3)GAC中存在含氧基团如羰基、酯基、羟基及芳环等结构,还有木质素的特征官能团紫丁香环基;通过Boehm滴定,GAC的总酸度为0.53。GAC的N2吸附-脱附等温线属于II型等温线,GAC的总比表面积为1085m2/g,总孔容为1.001cm3/g,是以微孔为主的活性炭,为比表面积和孔容做出贡献的孔径主要分布在1.4-2.3nm内。GAC表面质地疏松,每个层面上有许多大小不一的孔隙,为GAC提供了丰富的孔隙结构。(4)考察pH值、吸附温度、吸附时间以及吸附剂投入量等因素对Cd2+和Cu2+静态吸附的影响。结果表明:GAC对Cd2+和Cu2+的pH使用范围均较窄,Cu2+在pH约为6时去除效果最佳,Cd2+在pH约为8时去除效果最佳。GAC对Cd2+的去除率随温度的增加而下降,吸附为放热反应,对Cu2+的去除率随温度的增加而上升,吸附为吸热反应。吸附达到50min时平衡,当Cd2+和Cu2+的起始浓度为10mg/L时,去除率分别可达93.7%和86%。吸附动力学均符合Langmuir准二级动力学模型;吸附模型均符合Langmuir等温吸附模型。(5)考察溶液流速、填料柱高度及溶液初始浓度对Cd2+和Cu2+动态吸附的影响。结果表明:GAC对Cd2+和Cu2+吸附的穿透时间和耗竭时间都随着填料柱高度的增加而延长,随着溶液初始浓度的增加和流速的提高而缩短,GAC单位吸附量随着填料柱的高度和流速的增加而下降,随着溶液初始浓度的增加而增加。