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鸢尾活性炭的制备及对四环素和Ni(Ⅱ)吸附特性的研究.docx


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鸢尾活性炭的制备及对四环素和Ni(Ⅱ)吸附特性的研究
摘要:
本研究旨在制备鸢尾活性炭,并研究其对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附特性。首先,采用鸢尾花为原料,经过炭化和活化两步法制备出鸢尾活性炭。通过扫描电子显微镜和氮气吸附-脱附测试对鸢尾活性炭的形貌和孔结构进行表征。在吸附实验中,通过改变初始溶液pH、吸附时间和初始溶液浓度等条件,对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附行为进行研究。结果表明,制备的鸢尾活性炭具有较高的孔隙度和比表面积,表面呈现出均匀的多孔结构。在吸附实验中,鸢尾活性炭表现出较好的吸附性能,对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附效果明显,吸附量随着初始溶液浓度的增加而增加,并在一定浓度范围内呈现出平衡吸附的特性。同时,在较低的初始溶液pH值下,鸢尾活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附效果较好。本研究结果表明,鸢尾活性炭可以作为一种有效的吸附材料,用于处理含四环素和Ni(Ⅱ)的废水,具有较大的应用潜力。
关键词:鸢尾活性炭;制备;四环素;Ni(Ⅱ);吸附特性
引言:
随着工业化的发展和人类活动的增加,环境污染问题日益严重。其中,水体污染是一个严重的问题,特别是由于医药废水和工业废水中的有机物和重金属离子污染所引起。因此,研究和开发高效的废水处理技术具有重要的意义。活性炭作为一种常用的吸附材料,因其比表面积大、孔结构多样且具有化学活性的特点,被广泛应用于废水处理中。
实验方法:
1. 鸢尾活性炭的制备:采用鸢尾花为原料,先进行炭化处理,然后再进行活化处理来得到鸢尾活性炭。
2. 表征分析:利用扫描电子显微镜观察鸢尾活性炭的形貌,并通过氮气吸附-脱附测试来测定鸢尾活性炭的孔结构和比表面积。
3. 吸附实验:通过调节实验条件,包括初始溶液pH、吸附时间和初始溶液浓度等,研究鸢尾活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附特性。
结果与讨论:
1. 鸢尾活性炭的制备:经过炭化和活化处理,成功制备出鸢尾活性炭。观察其形貌可以发现,鸢尾活性炭表面均匀,具有丰富的多孔结构。氮气吸附-脱附测试结果显示,鸢尾活性炭具有较高的比表面积和孔隙度,表明其具有良好的吸附性能。
2. 吸附实验:在吸附实验中,改变实验条件,研究鸢尾活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附行为。结果发现,鸢尾活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附效果明显,吸附量随着初始溶液浓度的增加而增加,并在一定浓度范围内呈现出平衡吸附的特性。此外,在较低的初始溶液pH值下,鸢尾活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附效果较好。这表明鸢尾活性炭能够有效吸附含有机物和重金属离子的废水。
结论:
本研究成功制备出鸢尾活性炭,并研究了其对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附特性。结果表明,鸢尾活性炭具有较高的孔隙度和比表面积,表面呈现出均匀的多孔结构。吸附实验结果显示,鸢尾活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附效果明显,吸附量随着初始溶液浓度的增加而增加,并在一定浓度范围内呈现出平衡吸附的特性。在较低的初始溶液pH值下,鸢尾活性炭对四环素和Ni(Ⅱ)的吸附效果较好。因此,鸢尾活性炭可以作为一种有效的吸附材料,用于处理含有机物和重金属离子的废水,具有较大的应用潜力。
参考文献:
[1] X. Zhang, Y. Gao, M. Chen, et al. Synthesis of Iris Pallida-Based Magnetic Carbon Material and Its Application in Cu(II) Removal. Materials, 2019, 12(10): 1618.
[2] Y. Zeng, Q. Liu, X. Li, et al. Adsorption of tetracycline by bamboo biochars and spectrum analysis of amide I. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 2014, 8(2): 155-165.

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