活性炭对苯酚的吸附课件
常用吸附剂活性炭PPT课件
• （4）炭化温度的影响
• 煤的炭化温度直接影响炭化料的孔隙结构和强度，从而影 响半焦的性质，尤其是最终温度。炭化终温过高，会造成 炭化料表面收缩形成易石墨化炭层，造成活化难度增加。
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2 制备工艺流程
• (5) 活化剂流速及浓度的影响 • 活化剂的流速大，它与炭反应速率增加，使烧失率增加，产生不均匀活化，导
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2 制备工艺流程
• (6)炭化料灰分的影响
• 炭化料中无机成分在炭化和活化过程中，大部分转化为灰分，它是影响 活性炭强度主要因素，在灰分与碳接触的界面上，灰分会造成裂纹，影 响活性炭的强度。无机物中的碱金属，铜，铁等氧化物和碳酸盐，对碳 和水蒸气的反应有催化作用，因此，在炭化料中加入少量的钴、铁、钒、 镍等氧化物，可加速碳与水蒸气的反应。
化产物中的石墨微晶有序变化，减少微晶之间的空隙，影
响2019活/9/13化造孔过程。
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2 制备工艺流程
2、活化
• 所谓活化就是赋予炭颗粒活性，使炭形成多孔的微晶结构，具有发达的表面积的过程。 活化方法通常有三种，即化学药品活化法、物理化学联合活化法和物理活化法
• （1）化学药品活化法
• 即将含碳原料与化学药品活化剂混捏，然后炭化、活化制取活性炭。药品有 ZnCl2,H3PO4,K2SO4及K2S等。
• （2）物理化学联合活化法
• 一般先进行化学药品活化，然后进行物理活化。由物理活化法特别是用水蒸气活化制 成的产品，微孔发达，对气相物质有很好的吸附力；由化学药品活化法制得的活性炭 次微孔发达，多用于液相吸附。
• （3）物理活化法（气体活化法）
• 在活化过程中通入气体活化剂如二氧化碳，水蒸气，空气等。
金属盐改性活性炭吸附去除水中苯酚实验研究
金属盐改性活性炭吸附去除水中苯酚实验研究杨英;孟红旗;李素敏【摘要】Activated carbon modified by Metal salts has broad application prospects in water purification. The modified activated carbons from five salts( Al^3+ , H ^+ ,Zn^2+ , Cu^2+ , Mn^7+ ) were respectively prepared using the impregnation method, and the adsorption performance of phenol solution by a filtration process was investigated with different modified activated carbon. The results showed that the adsorption performance on modified acti- vated carbons by these different salts gradually decreased in the direction: Al^3+ 〉 H ^+ 〉Zn^2+ 〉 Cu^2+〉Mn^7+ . The filter bed of modified activated carbons had a stronger resistance impact on phenol solution. In a lower filtration rate, the purification capacity of modified activated carbon by aluminum salts achieved more than 99% in dealing with low concentrations of phenol solution, and the effluent concentration was lower than 1 mg/L. Overall. The effect of this kind activated carbon was superior to the other kind by hydrochloric acids. Therefore, in the depth of water treatment, aluminum salts can be used as one of the main direction of the ac- tivated carbon modified.%金属盐改性活性炭在净水处理中具有广阔的应用前景.利用浸渍法制备了5种（Al3＋,H＋,Zn2＋,Cu2＋,Mn7＋）改性活性炭,用过滤手段对改性活性炭吸附去除苯酚的性能进行了研究.结果表明,各种改性活性炭过滤去除苯酚性能的高低顺序为：Al3＋〉H＋〉Zn2＋〉CK〉Cu2＋〉Mn7＋;活性炭滤柱对苯酚原水具有较强的耐冲击性能,在较低滤速下,铝盐改性活性炭滤柱对中低质量浓度苯酚水的净化能力达99%以上,出水质量浓度低于1 mg/L,整体上优于盐酸活化炭滤柱.在净水深度处理中,铝盐可作为活性炭改性的主要方向之一.【期刊名称】《河南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(031)005【总页数】5页(P617-621)【关键词】改性活性炭;过滤;苯酚;铝盐【作者】杨英;孟红旗;李素敏【作者单位】河南理工大学资源环境学院,河南焦作454000;河南理工大学资源环境学院,河南焦作454000;河南理工大学资源环境学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TU991.240 引言苯酚是一种常见的水环境污染物，容易被皮肤、呼吸道及消化道吸收，并能与生物活体蛋白质结合使其变性，导致其组织损伤、坏死，引发生物中毒[1]．其浓度较低时，会对生物体产生内分泌干扰作用，如果人体摄入一定量的苯酚便会出现急性中毒症状．苯酚的相对分子量为94，是一种极性较强的有机物，其水溶液具有一定的污染性，能被一些极性或非极性物质所吸收．因此，在水处理过程中，消除苯酚污染问题越来越受到人们的广泛关注．目前，常用的苯酚水处理技术有吸附技术、生物降解和光催化降解等．其中，吸附法由于操作简便、成本低廉而备受关注[2-4]．美国环保署饮用水标准的64项有机污染物指标中，有51项将GAC列为最可行的水净化技术[5]．大量研究表明，这种强大的吸附性能主要是由活性炭表面特殊的理化特性决定的，尤其是表面(化学)官能团的作用[6-7]．然而，目前国内用于不同水质的饮用水处理的活性炭品种较多，性能不一．在饮水深度处理中，芮旻等对活性炭进行了筛选研究，认为要对不同水质进行静态和动态试验等综合分析与评定，选择合适的活性炭则至关重要[8]．近年来，人们通过金属负载等表面改性技术来改善活性炭对有机物的吸附性能，取得了一定成果[9-14]．本研究以特性分子——苯酚为例，通过不同金属盐的浸渍对活性炭进行表面改性，通过利用活性炭滤柱对水溶液中苯酚的吸附试验，考察了改性活性炭的处理效果，研究了不同浓度苯酚溶液经过改性活性炭滤柱时的吸附截留行为，强化了含苯酚的净水处理工艺中活性炭过滤吸附工艺，提高了传统净水工艺对苯酚的过滤吸附去除能力，提出了活性炭的活化和表面改性方向．1 实验材料与方法在实际净水生产工艺中，颗粒活性炭是固定在吸附塔中，当含有有机物的处理水以一定的流速流经活性炭滤床时，水中的有机物被活性炭捕集吸附，从而使处理水得以净化．因此，本文设计了活性炭滤柱过滤试验，并采用人工配水苯酚稀溶液，对比了5种改性活性炭对苯酚的过滤吸附去除性能．1.1 试剂与仪器(1)试剂．唐山华能科技炭业有限公司的颗粒活性炭(10×30目)，编号HN-Y16M；1.0 mol/L盐酸溶液；1.0 mol/L金属储备液AlCl3，ZnCl2水溶液；0.5 mol/L硫酸铜溶液；0.1 mol/L高锰酸钾溶液；苯酚储备液0.085 mol/L(8g/L)．(2)仪器．32目筛子(0.5 mm)；UV-1801紫外可见光分光光度计；DHG-9140A电热鼓风干燥箱；MP3002电子天平；自制过滤设备(φ1.5 cm×20 cm共6根，内装活性炭体积33 mL；图1)．1.2 浸渍改性活性炭滤柱制备(1)活性炭预处理．将颗粒活性炭过32目筛，用蒸馏水洗涤2次以上，在105 ℃下烘干至恒重，冷却后密封保存．(2)浸渍活化．将活性炭滤柱在不同的改性溶液(即活化剂)中浸泡30 min，并不断将活化液从顶部通过滤柱，沥干过夜，用蒸馏水过滤洗涤2次滤柱，静置1 h后将滤柱固定并保持垂直，备用．(3)优化改性条件．查阅相关文献资料[9-13]，设计3种活化剂浓度，分别是0.1，0.5，1 mol/L．经过简单的试验操作，即在1 min之内从各改性炭滤柱顶部倾入100 mL(10 mg/L)的苯酚溶液，优化活性炭活化剂浓度．活化剂类型及其最佳浓度如表1所示．(4)装柱．为模拟实际生产的活性炭装柱和活化过程，预先关闭出口，滤柱内充满蒸馏水，将预处理好的活性炭倒入滤柱，使其在水中自由沉降．当达到装填高度后，将柱内水分放出，沥干．表1 活性炭活化剂类型Tab.1 Activator type of activated carbon序号代号活化剂类型说明1CK对照预处理AC2H1 mol/L 盐酸溶液酸浸渍3Al1 mol/L 氯化铝溶液铝盐浸渍4Zn1 mol/L 氯化锌溶液锌盐浸渍5Cu0.5 mol/L 硫酸铜溶液铜盐浸渍6KMnO40.1 mol/L 高锰酸钾溶液氧化剂浸渍1.3 苯酚处理液的制备(1)苯酚水溶液的摩尔吸光特征．对苯酚溶液进行光度测量，得到其吸光度值为269.5nm，摩尔吸光系数为1 462.5L/(mol·cm-1)．(2)苯酚处理液的制备．用苯酚储备液配置100～104 mg/L的处理液；随液固比值的增加，缓慢增大苯酚原液浓度．制备前期，苯酚原液浓度设计较低，为3.6～500mg/L，以便考察出水苯酚浓度的累积效应；制备后期，苯酚浓度逐渐增大，为500～7 700 mg/L，以考察活性炭滤柱的穿透能力．1.4 过滤工艺参数的选择实际生产中，活性炭滤床的过滤速度选择5～20 m/h．本次实验设计处理的苯酚原液浓度范围较大，为达到理想的处理效果，选择最小的滤速(5 m/h)；水流方向选择自上而下过滤．活性炭滤柱充填高度为20 cm，堆积体积为33 mL，填充质量为11.0 g，设置每过滤33 mL取样1次，测量吸光度A269.5(即液固比每增加1个单位，测量1次过滤液)．在不同浓度的原液下，依次考察了26个单位液固比的活性炭过滤吸附苯酚性能．2 结果与讨论2.1 不同改性活性炭滤柱的苯酚滤液浓度将3.60～7743.86 mg/L的苯酚原液通过不同改性活性炭滤柱(过滤液苯酚浓度见图2)．在前14个液固比(即液固比小于12)中，即在低质量浓度苯酚原液(500 mg/L)条件下，所有活性炭滤柱出水苯酚质量浓度均低于5.08 mg/L．在前3个液固比中，苯酚原液质量浓度还不稳定，各滤柱出水苯酚质量浓度变化较大，去除率呈上升趋势；当苯酚原液质量浓度稳定时，去除率变化较小．其中，铝盐、盐酸和锌盐浸渍活性炭的苯酚出水质量浓度较低(均小于1.16 mg/L)，具有较强的吸附净化能力(苯酚去除率在原液质量浓度稳定时可达99.33%以上)；铜盐和高锰酸钾浸渍过的苯酚出水浓度则偏高(0.90 mg/L以上)，过滤吸附能力相对较弱(原液质量浓度稳定时苯酚去除率为96.88%以上)．后期逐渐提高苯酚原水浓度，其目的在于考察滤柱的穿透性能．从试验结果来看，对于500～1 100 mg/L中浓度苯酚原水通过各滤柱，出水苯酚浓度均低于5.85 mg/L，而铝盐活性炭滤柱出水苯酚浓度相对最低．当出现7 743.86 mg/L的高浓度苯酚溶液脉冲(即液固比为22.5)时，各滤柱出水的浓度迅速上升(盐酸和铝盐浸渍活性炭出水苯酚浓度由低于0.10 mg/L上升为3 mg/L左右，而高锰酸盐浸渍活性炭出水苯酚浓度迅速由1.99 mg/L上升为8.74 mg/L，各滤柱均表现出不同的穿透能力)．在高浓度脉冲过后，各滤柱又恢复了较佳的吸附过滤性能(苯酚去除率达到99.72%以上)．综合考察了26个单位的液固比，得到了各改性活性炭滤柱对苯酚的平均去除率(表2)．从表2来看，虽然锌盐活性炭滤柱液固比对苯酚的平均去除率最高，但从各单位的液固比来看，在中低质量浓度的苯酚原水下，铝盐改性和盐酸活化活性炭滤柱的出水苯酚质量浓度均低于1 mg/L，苯酚去除率达99%以上．总体上，前者对苯酚的去除效果最好，稍强于盐酸浸渍活性炭滤柱．因此，从整体上看，各种改性活性炭过滤去除苯酚的性能强弱顺序由高到低为：Al3+>H+>Zn2+>CK>Cu2+>Mn7+．另外，从整个趋势上来看，在较低浓度的苯酚原水下(即液固比小于3的前4个单位上)，各改性活性炭滤柱对苯酚的吸附累积效应比较明显；在较高浓度苯酚原水中，并无这种累积效应．表2 改性活性炭滤柱对苯酚的去除率Tab.2 Phenol removal efficiency of by fixed bed modified activated carbons结合26个单位的液固比各种改性活性炭滤柱Zn2+/ACAl3+/ACH+/ACCKCu2+/ACMn7+/AC苯酚去除率的平均值/%99.6398.5798.4892.4892.3783.21标准偏差0.484.205.1715.9915.8822.54 苯酚在改性活性炭滤柱中的吸附穿透能力不仅与原液苯酚质量浓度有关，还与时间存在一定关系(穿透曲线见图3)．从图3可以看出，10 min之前，苯酚在各滤柱中的吸附穿透力差别较大，其中铝盐、锌盐和盐酸炭滤柱稳定性相对较好；10～60 min之间时，穿透力差别较小，其中铜盐和锰盐滤柱稳定性相对较差，其他各滤柱比较稳定，表现较好；60 min之后，各滤柱吸附容量达到饱和，穿透力表现很稳定．总之，从整个过程来看，铝盐、锌盐和盐酸炭滤柱较稳定，穿透力较强；因此，在水处理过程中，选择这类盐作为活化剂是比较可取的．从净水制备的角度来看，商品活性炭装柱后不经酸活化，对水中有机污染物苯酚的吸附去除能力将下降，但铜盐和高锰酸钾浸渍与商品活性炭性质接近，因而不可取．对于锌盐浸渍活性炭，虽然能获得较好的苯酚去除率，但整体上不及铝盐和盐酸浸渍滤柱出水苯酚质量浓度低.另外，锌本身为重金属，虽未考察出水锌的残留质量浓度，但在净水处理工艺中一般不宜选择．从试验结果来看，整体上铝盐改性和盐酸活化活性炭对苯酚水的过滤效果较好，而且前者对苯酚的专性吸附效果更优于后者；因此，这两种改性活性炭在苯酚水处理中都是可取的，尤其是前者．再者，铝盐比盐酸更可取，因为它有许多生产上的优势，如便于运输、工艺简单等，并且铝盐活化后可用于原水一级工艺的混凝工艺等．2.2 过滤吸附机理探讨氯化铝溶解于水，其本身显示强酸性(pH<1.0)是由于铝离子具有强烈的水解能力，形成羟基铝，从而促进水的解离反应进行，产生氢离子．Al3++H2OAlOH2++H+.因而，氯化铝溶液本身能对活性炭起到酸活化作用不足为奇．酸活化后，活性炭表面电位降低，亲水性减弱，便于苯酚类有机分子进入活性炭微孔并发生吸附作用，因而酸活化后活性炭对苯酚的吸附去除能力大大增强．另外，从分子量大小来讲，铝离子及其一级水解产物的分子之间约在10 nm当量范围附近，可进入活性炭较小的微孔内部，并发生滞留．当水中具有一定极性的有机分子进入活性炭微孔，则被铝离子所占据的活性点位所吸附发生键合反应；由于可能发生化学反应，有机分子的吸附活化能可能迅速降低，从而加速有机物的吸附去除速率和能力．铝负载活性炭后对极性有机物的饱和吸附容量有所降低，即降低了其吸附寿命．然而，这些负载到活性炭表面的金属离子有可能成为水中低质量浓度有机物分子吸附的活性点位，从而降低吸附活化能，提高吸附反应速率和吸附去除效果．根据Pearson软硬酸碱理论“软亲软，硬亲硬，软硬搭配不稳定”的基本原则及其碱硬软分类[15](由于苯酚属于硬碱，即苯酚中氧电负性为3.8，而活性炭表面负载了属于硬酸的Al3+，H+，Zn2+后)，增强了活性炭表面局部的硬酸度，使得这些金属离子对苯酚在活性炭表面的脱附活化能大于其在原始活性炭(即CK)表面的脱附活化能，从而使活性炭表面对苯酚的吸附更牢．另外，属于交界酸的Cu2+负载在活性炭表面，将减弱活性炭表面的局部硬酸性，从而减弱活性炭对苯酚的吸附作用力，表现为苯酚从这些活性炭表面上的脱附活化能低于原始活性炭表面的脱附活化能[12]．对于高锰酸钾改性后的活性炭滤柱而言，因为高锰酸钾属于强氧化剂，活性炭经氧化改性处理后，使其微孔结构遭到破坏，过渡孔系增多，吸附性能明显降低[16].另外，表面含氧酸性基团大量增加，表面亲水性增强，不利于对以疏水性为主的苯酚的吸附．因此，这种改性活性炭在活性炭过滤吸附工艺中不宜使用．总之，对这几种改性活性炭而言，虽然铝盐改性活性炭对苯酚的吸附容量有所降低，但从处理效果和生产工艺等整个环节来看，铝盐活性炭是净水处理工艺中一种较优的活性炭吸附剂，尤其是在活化改性活性炭过滤净化小分子量有机物方面具有更为广阔前景．3 结论不同改性活性炭过滤吸附去除苯酚的性能强弱顺序为：Al3+>H+>Zn2+>CK>Cu2+>Mn7+．活性炭滤柱对苯酚原水具有较强的耐冲击性能．对于中低浓度的苯酚原水来说，铝盐改性活性炭滤柱对其处理净化能力达99%以上，出水浓度低于1 mg/L，盐酸活化炭滤柱的处理效果稍弱于铝盐炭滤柱．整体而言，铝盐改性活性炭滤柱的净化能力强于盐酸活化炭滤柱，其稳定性也较好，选择性较强．综合苯酚出水浓度和生产成本等因素，认为铝盐是作为一种优良的活性炭活化剂，其改性活性炭易于再生并能循环使用，在净水深度处理中具有广阔的应用前景．参考文献：[1] 王代芝.Cr3+——改性膨润土处理含苯酚废水[J].化学工业与工程，2005，22(4)：282-284.[2] 吴永文,李忠,奚红霞，等.高聚物吸附剂的空隙结构和表面特性对苯酚吸附容量的影响[J].化工学报，2003,55(11)：1642-1645.[3] 张青红,高濂.高度分散的Pt/TiO2的制备及光催化活性[J].化学学报，2005,63(1)：65-70.[4] WEINGARTNER C．The KSVA procedure a new procedure for the selective removal of organic traces[J]. Water Supply，1996，14(2)：1145-1158.[5] PONTIUS F W．Complying with future regulations[J]. AWWA，1999,91(2)：146-157.[6] 张世润.活性炭水处理的应用实践[J].活性炭，1988,20(3)：38-43.[7] 范延臻,王宝贞.活性炭表面化学[J].煤炭转化，2000,23(4)：26-29.[8] 芮旻,伍海辉,朱斌,等.饮用水深度处理中活性炭的筛选试验研究[J].给水排水，2005，31(1)：27-32．[9] 杨娇萍,田艳红.FeCl3-CO2体系改性活性炭的研究[J].北京化工大学学报：自然科学版，2005，32(2)：55-58．[10] EWA LORENC-GRABOWSKA，GRA-ZYNA GRYGLEWICZ，STANIS LAW GRYGLEWICZ．Development of mesoporosity in activated carbons via coal modification using Ca2+ and Fe3+ ex-change[J]．Microporous and Mesoporous Materials，2004,76(1-3)：193-201．[11] 厉悦.改性活性炭的表面特性及其对苯酚的吸附性能[J].林产化工通讯，2004，38(2)：14-17.[12] 潘红艳,李忠,夏启斌,等.苯酚在改性活性炭上的脱附活化能[J].华南理工大学学报：自然科学版，2006，34(12)：72-77.[13] NEVSKAIA D M，SANTIANES A，MUNOZ V，et a1．Interaction of aqueous solutions of phenol with commercial activated carbons：an adsorption and kinetic study[J].Carbon，1999, 37(7)：1065-1074．[14] 安东,李伟光,崔福义,等.固定化生物活性炭强化饮用水深度处理[J].中国给水排水，2005，21(4)：9-12．[15] PEARSON R G.Hard and soft acids and bases[J].J Am Chem Soc，1963,85(22)：3533-3539.[16] 刘成,高乃云,黄廷林.活性炭的表面化学改性研究进展[J].净水技术，2005，24(4)：50-52.。
活性炭对苯酚的吸附
8
六、实验注意事项
1、实验过程中苯酚有几种不同浓度的溶液，请勿弄混。 2、吸附实验中注意苯酚使用液的加入量。 3、本实验一定要注意实验数据的处理。
七、思考题
1、平衡时间怎么确立？
2、试阐述影响活性炭对苯酚吸附的影响因素？
3、活性炭对苯酚的吸附对环境质量有何意义？
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2.1 吸附等温线
一定温度下（25℃），向溶液中加入一定的活性炭和不同浓度的 苯酚溶液，当吸附达到基本平衡后，以苯酚的加入量对活性炭吸铅量 作图，就得到活性炭对苯酚的等温吸附曲线。
2.2 模型拟合
活性炭对苯酚的吸附量一般符合Langmuir和Freundlich方程，通过 计算可得出吸附数据与这两个理论模式的拟合程度。 C C 1 Langmuir方程的形式为： 式中C为吸附平衡时苯酚溶液的浓度（mg/Kg），M为每千克样品 所吸附苯酚的量（mg/Kg），Xm为最大吸附量，K为与吸附结合能有 关的常数（L/mg）。 Freundlich方程的形式为： log M log K 'b logC 式中C、M与（1）式意义相同，K’和b为吸附常数，上两方程中， 已知C和M，可求出K和Xm或K’和b。
4
M
Xm
KX m
三、试剂与仪器
试剂：
1、活性炭 2、无酚水 3、苯酚标准溶液、苯酚中间液体、苯酚使用液 4、缓冲液（pH约为10） 5、2%4-氨基安替比林 6、8%的铁氰化钾
仪器：
摇床、低速离心机、离心管、碘量瓶、比色管、移液管
5
四、实验步骤
1、工作曲线的绘制
在9支50 ml的比色管中分布加入0.00, 1.00, 3.00, 5.00, 7.00, 10.00， 12.00 ml，15.00 ml浓度为10 mg/L 的苯酚标准溶液，用水稀释至刻度。 加0.5 ml 缓冲液，混匀，加4-氨基安替比林1.0 ml，混匀。再加1.0 ml 铁氰化钾溶液，充分混匀后。静置10 min，于510 nm波长处，以蒸馏 水为参比，用2 cm比色皿比色，记录数据，绘制吸光度对苯酚含量的
【活性炭对水中苯酚的吸附】 活性炭对苯酚的吸附
【活性炭对水中苯酚的吸附】活性炭对苯酚的吸附活性炭对水中苯酚的吸附梁晓王凤娇唐婧活性炭对水中苯酚的吸附梁晓王凤娇唐婧（内蒙古鄂尔多斯市环境保护中心监测站，东胜017000）摘要：本文探讨和研究了活性碳吸附水中苯酚的试验方法以及活性碳对水中苯酚的吸附效率。
在比较了不同条件下活性炭对苯酚的吸附效果的情况下，确定了处理水中苯酚的活性炭用量、水的ph值、温度、粒径大小对吸附结果的影响。
研究结果表明，粒径关键词：苯酚;活性炭;光度法;吸附中图分类号：x7031文献标识码：a文章编号：1007-0370（2009）06-0141-03theadsorptionofphenolinwaterwithactivatecarbonliangxiaowangfengjiaotangjing（erdouscityenvironmentalmonitoringstationofinnermongolia，dongsheng017000）mentalmethodsandadsorptionefficiencyofphenolinwaterwithactivatecarbonarestudiedanddiscussed.theabstrac：ttheexperiadsorptioneffectivenessofphenolwithactivatecarbonunde rdifferentconditionsarecompared，thevolumeofactivatecarbon，phvalue，temperatureandimpactsofparticlesizeonadsorptioneffectivenessarei dentified.keywords。
pheno;lactivatecarbon;luminosity;adsorption酚类属于高毒物质，是水中的主要污染物之一。
酚类的测定是环保、卫生部门水质监测的重要项目之一[1]附条件下对吸附效率的影响。
苯酚在活性炭上的吸附模型
基金项目：国家杰出青年科学基金资助项目(50925417)；国家自然科学基金重点项目(50830301)；湖南省研究生科研创新项目(CX2010B121) 收稿日期：2011-10-18；修订日期：2012-03-20 通信作者：王云燕，副教授，博士；电话：0731-88830577；E-mail: wyy@
1 实验
1.1 苯酚废水 模拟苯酚废水：称取 1.35 g 苯酚溶于 1000 mL 水 中，总有机碳 (TOC) 浓度为 950 mg/L ，化学需氧量 (COD)浓度为 2 850 mg/L，pH 值为 6.5。
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中国有色金属学报
2012 年 10 月
程 (pseudo-second-order) 对活性炭吸附动力学行为进 行拟合[14]，得到相关系数分别为 0.984 2、0996 3，其 他拟合结果见表 1。
，没有对苯酚吸附过程进行深入
研究，无法清楚地解释苯酚的吸附机理，影响该工艺 的研究和应用。本文作者在查明活性炭吸附苯酚行为 的过程后，由吸附热力学、吸附动力学及吸附不同浓 度苯酚后活性炭的红外光谱图推测出活性炭吸附苯酚 的模型，为苯酚吸附工艺过程的优化和吸附机理的探 讨提供理论依据。
2 结果与讨论
2.1 吸附动力学 在活性炭投加量 0.5 g， 温度 20 ℃， 苯酚浓度 1.35 g/L 时，吸附量随反应时间的变化如图 1 所示。由图 1 可看出，随着时间的增加，活性炭吸附苯酚的量在 70 min 时逐渐达到平衡，为了保证活性炭吸附苯酚能达 到饱和，采取的吸附时间为 120 min。 在活性炭吸附剂吸附苯酚的动力学研究中，分别 用一级动力学方程(Pseudo-first-order)和二级动力学方
120.958
浓硫酸改性活性炭对模拟废水中苯酚的吸附研究
浓硫酸改性活性炭对模拟废水中苯酚的吸附研究李明;王璐【摘要】A new adsorbent was synthesized from activated carbon which was modified by concentrated sulfuric acid and the performance of the adsorbent for phenol was carried out. The experimental results showed that the optimal absorption conditions were as follows:when the adsorption temperature was 35 ℃, the initial concentration of phenol was 0. 8 g/L, the adsorbent dosage was 1. 0 g and the adsorption time was 20 min, the removal rate was up to 96. 2%. Compared with the unmodified activated carbon, the adsorption effect was greatly improved. What’s more, the adsorbent was reused after 5 times, the removal rate was still up to more than 70. 0%. Experiments showed that the activated carbon treated by sulfuric acid acts as a good adsorbent in the performance of adsorption for phenol.%采用浓硫酸改性活性炭作吸附剂,研究其对模拟废水中苯酚的吸附性能。
活性炭对苯酚的吸附
精选课件
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四、实验步骤
1、工作曲线的绘制
在9支50 ml的比色管中分布加入0.00, 1.00, 3.00, 5.00, 7.00, 10.00， 12.00 ml，15.00 ml浓度为10 mg/L 的苯酚标准溶液，用水稀释至刻度。 加0.5 ml 缓冲液，混匀，加4-氨基安替比林1.0 ml，混匀。再加1.0 ml 铁氰化钾溶液，充分混匀后。静置10 min，于510 nm波长处，以蒸馏 水为参比，用2 cm比色皿比色，记录数据，绘制吸光度对苯酚含量的 标准曲线。
精选课件
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六、实验注意事项
1、实验过程中苯酚有几种不同浓度的溶液，请勿弄混。 2、吸附实验中注意苯酚使用液的加入量。 3、本实验一定要注意实验数据的处理。
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七、思考题
1、平衡时间怎么确立？ 2、试阐述影响活性炭对苯酚吸附的影响因素？ 3、活性炭对苯酚的吸附对环境质量有何意义？
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式中C、M与（1）式意义相同，K’和b为吸附常数，上两方程中， 已知C和M，可求出K和Xm或K’和b。
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三、试剂与仪器
试剂：
1、活性炭 2、无酚水 3、苯酚标准溶液、苯酚中间液体、苯酚使用液 4、缓冲液（pH约为10） 5、2%4-氨基安替比林 6、8%的铁氰化钾
仪器：
摇床、低速离心机、离心管、碘量瓶、比色管、移液管
实验五：活性炭对苯酚的吸附作用
一、目的要求 二、实验原理 三、试剂与仪器 四、实验步骤 五、思考题
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一、目的要求
1、掌握活性炭对苯酚吸附研究的一般方法和原理； 2、学习用吸附等温式描述吸附等温曲线； 3、了解活性炭在水处理中的作用
活性炭对多种有机物质的吸附效果
活性炭对多种有机物质的吸附效果
1. 研究背景
活性炭是一种常见的吸附剂，广泛应用于水处理、废气处理、
食品加工等领域。
活性炭具有强大的吸附能力，能够有效去除水中
的有机污染物。
本文将探讨活性炭对多种有机物质的吸附效果。
2. 实验设计与方法
本实验选取了四种常见的有机物质：苯酚、甲苯、乙醇和乙酸。
通过将这些有机物溶解在一定浓度的水溶液中，并加入一定量的活
性炭，观察其吸附效果。
实验设置多个组别，分别改变有机物浓度
和活性炭用量，以获得更全面的数据。
3. 实验结果
通过实验观察和数据统计，我们得到了以下结果：
- 对于苯酚、甲苯这样的芳香族化合物，活性炭表现出较好的吸附效果。
在适当的活性炭用量下，可以去除水中高浓度的芳香族化合物。
- 乙醇和乙酸是饮料和食品加工中常见的有机物质，它们在水中的浓度相对较低。
活性炭也能够吸附这些有机物质，但需要较高的用量才能达到较好的去除效果。
4. 结论
活性炭作为吸附剂，在处理多种有机物质时具有一定的效果。
不同种类的有机物质对活性炭的吸附效果不同，芳香族化合物的去除效果较好，而含有羟基的有机物质则需要较高的活性炭用量。
此外，活性炭用量的控制也是关键，过高或过低的用量都可能影响吸附效果。
5. 参考文献
[1] 张三, 李四. 活性炭在水处理中的应用研究. 中国环境科学, 20XX(1): 12-18.
[2] 王五, 赵六. 活性炭吸附有机物质的机理研究. 化学与工程, 20XX(2): 35-40.。
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一、目的要求 二、实验原理 三、试剂与仪器 四、实验步骤 五、思考题
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一、目的要求
1、掌握活性炭对苯酚吸附研究的一般方法和原理； 2、学习用吸附等温式描述吸附等温曲线； 3、了解活性炭在水处理中的作用
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二、实验原理
• 实验研究活性炭对一系列浓度苯酚的吸附情况，计 算平衡浓度和相应的吸附量，通过绘制等温吸附曲 线，分析活性炭的吸附性能。
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六、实验注意事项
1、实验过程中苯酚有几种不同浓度的溶液，请勿弄混。 2、吸附实验中注意苯酚使用液的加入量。 3、本实验一定要注意实验数据的处理。
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七、思考题
1、平衡时间怎么确立？ 2、试阐述影响活性炭对苯酚吸附的影响因素？ 3、活性炭对苯酚的吸附对环境质量有何意义？
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计算可得出吸附数据与这两个理论模式的拟合程度。
Langmuir方程的形式为：
C C 1
式中C为吸附平衡时苯酚溶液M的浓度X（m mgK/KXg）m ，M为每千克样品
所吸附苯酚的量（mg/Kg），Xm为最大吸附量，K为与吸附结合能有
关的常数（L/mg）。
Freundlich方程的形式为： log M log K'blog C
式中C、M与（1）式意义相同，K’和b为吸附常数，上两方程中， 已知C和M，可求出K和Xm或K’和b。
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三、试剂与仪器
试剂：
1、活性炭 2、无酚水 3、苯酚标准溶液、苯酚中间液体、苯酚使用液 4、缓冲液（pH约为10） 5、2%4-氨基安替比林 6、8%的铁氰化钾
仪器：
摇床、低速离心机、离心管、碘量瓶、比色管、移液管
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2 吸附实验
0.2 g活性炭 不同体积苯酚使用液和五酚水
25度振荡2 h 静置30 min，低速离心3000 r/min离心 5min
移取上清10 ml定容至50 ml 移取数毫升定容至50 ml 测定该溶液的吸光度
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五、数据处理
1、计算平衡浓度ρe和吸附量Q 2、利用平衡浓度和吸附量数据绘制苯酚在活性炭上的等温吸附曲线。 3、分别用Langmuir方程和Freundlich方程拟合，求取相关拟合参数。
• 采用4-氨基安替比林法测定苯酚。
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2.1 吸附等温线
一定温度下（25℃），向溶液中加入一定的活性炭和不同浓度的 苯酚溶液，当吸附达到基本平衡后，以苯酚的加入量对活性炭吸铅量 作图，就得到活性炭对苯酚的等温吸附曲线。
2.2 模型拟合
活性炭对苯酚的吸附量一般符合Langmuir和Freundlich方程，通过
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四、实验步骤
1、工作曲线的绘制
在9支50 ml的比色管中分布加入0.00, 1.00, 3.00, 5.00, 7.00, 10.00， 12.00 ml，15.00 ml浓度为10 mg/L 的苯酚标准溶液，用水稀释至刻度。 加0.5 ml 缓冲液，混匀，加4-氨基安替比林1.0 ml，混匀。再加1.0 ml 铁氰化钾溶液，充分混匀后。静置10 min，于510 nm波长处，以蒸馏 水为参比，用2 cm比色皿比色，记录数据，绘制吸光度对苯酚含量的 标准曲线。