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本文采用生物質(zhì)糖類和聚丙烯腈(PAN)為碳源，對(duì)凹凸棒石進(jìn)行水熱改性，得到凹凸棒石/碳復(fù)合材料，研究該材料的制備工藝，并將其應(yīng)用于亞甲基藍(lán)染料廢水和苯酚有機(jī)廢水的吸附處理上，對(duì)其吸附性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。主要內(nèi)容如下:
(1)以凹凸棒石為原料，分別以木糖，果糖，蔗糖和纖維素為碳源，采用水熱法制備改性凹凸棒石。研究表明，木糖為碳源時(shí)，產(chǎn)物為微米碳球與凹凸棒石共存，凹凸棒石表面并未負(fù)載納米碳;果糖和蔗糖為碳源時(shí)，材料為微米碳球與凹凸棒石/碳納米復(fù)合材料共存;纖維素為碳源時(shí)，可獲得形貌單一的凹凸棒石/碳納米復(fù)合材料?？梢姴煌荚丛诎纪拱羰砻娴奶蓟闆r不同。
(2)采用不同改性劑對(duì)PAN進(jìn)行改性處理，并將改性后的PAN水熱碳化。研究表明，KMnO4改性劑對(duì)PAN粉末改性效果最好。改性PAN粉末水熱反應(yīng)后，形成形貌不規(guī)則的物質(zhì)，產(chǎn)量很低。采用六水合硫酸亞鐵銨為催化劑，對(duì)改性PAN粉末進(jìn)行水熱碳化，可能形成顆粒狀的碳，尺寸在納米級(jí)范圍，其產(chǎn)量有所增加，說明六水合硫酸亞鐵銨對(duì)改性PAN粉末的碳化起到催化作用。
(3)本研究以凹凸棒石和纖維素為原料，在六水合硫酸亞鐵銨催化下，水熱制備凹凸棒石/C復(fù)合材料，并對(duì)低濃度的亞甲基藍(lán)和苯酚進(jìn)行吸附性能研究。研究表明，在吸附條件為298K，4h，200r/min，固液比1∶2500，pH值為6.8時(shí)，復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附去除率達(dá)到97％，相對(duì)于凹凸棒石原土的有所提高，且對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，速率常數(shù)隨著溶液初始濃度的提高而下降。另外，復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附屬于Langmuir型。而在吸附條件為298K，12h，200r/min，固液比1∶50，pH值為6.8時(shí)，復(fù)合材料對(duì)苯酚的吸附去除率達(dá)到46％，相對(duì)于凹凸棒石原土的18％，提高了2倍多，復(fù)合材料對(duì)苯酚的吸附屬于Freundlich型。比較不同改性凹凸棒石對(duì)有機(jī)污染物苯酚和亞甲基藍(lán)的吸附影響規(guī)律，研究表明:纖維素為碳源制備的形貌單一的凹凸棒石/碳納米復(fù)合材料對(duì)苯酚吸附脫除性能最好，以木糖為碳源制備的微米碳和凹凸棒石共存的材料對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附脫除性能最好。相比未改性凹凸棒石原礦，改性后的凹凸棒石對(duì)苯酚和亞甲基藍(lán)的吸附脫除性能均有提高。

    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒石 生物質(zhì) 聚丙烯腈 水熱碳化 吸附性能 碳復(fù)合材料
    作者：
    徐艷青
    學(xué)位授予單位：
    合肥工業(yè)大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    化學(xué)工藝
    導(dǎo)師姓名：
    吳雪平
    學(xué)位年度：
    2013
    語種：
    中文
    分類號(hào)：
    TB332 X703
    在線出版日期：
    2013年10月30日