论文部分内容阅读
有机毒物是水污染的主要污染源，一直以来都是环境科学的研究热点。生物难降解的苯胺类和硝基苯类化工废水的处理仍然是至今未能解决的一大难题。本文从多种碳素材料着手，采用TEM、BET、XRD、元素分析、吸附性能等现代分析手段考察不同碳素材料对苯胺类、硝基苯类有机废水的基本吸附性能；通过酸处理、负载过渡金属氧化物、机械球磨等方法对碳素材料进行改性处理，研究其结构、比表面、孔径等参数对吸附性能的影响以及催化降解作用，并进行了小型放大再生回收实验。
实验结果表明，碳素材料对苯胺和硝基苯的吸附性能与其比表面、孔结构以及废水浓度和溶质极性有关，静态吸附和动态吸附也显示不同的吸附行为。纳米碳管和碳黑作为纳米碳素材料，对有机物苯胺和硝基苯主要依靠毛细吸附作用，其表面存在的介孔尺度的孔结构是其毛细吸附的主要活性中心；而椰壳活性碳和颗粒活性碳主要依赖于吸附材料自身的比表面积大小。对纳米碳管新型材料吸附性能的研究显示球磨处理是一种最佳的吸附有机污染物结构改性方法，而混合酸处理和气体氧化效果相对较差。纳米碳管的长度随着球磨时间的延长而明显减小，开管程度增加，其比表面增加不多，但由于纳米碳管管内的毛细吸附作用，明显提高了对苯胺的吸附性能；负载Cu的颗粒活性碳具有吸附和催化降解苯胺的双功能作用，苯胺的转化率受负载量、温度以及载体影响；经硝酸处理后碳黑的比表面积增大，对硝基苯的吸附性能进一步提高；经磷酸处理的椰壳活性碳对模拟硝基苯废水和实际废水均有很好的吸附去除能力，实验重复性较好，热脱再生回收效果良好。