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本文以畜禽粪便之一的牛粪为原料制备吸附材料活性炭,主要研究了活性炭的制备工艺条件、活性炭表面性质表征、活性炭对染料的吸附性能包括热力学和动力学特征以及处理模拟的含重金属废水的吸附性能。首先通过对ZnCl2、KOH、H3P04、CaCl2、(NH4)2HPO4等五种活化剂浸渍牛粪制备活性炭进行了研究,通过对样品得率大小和碘吸附值大小的比较,最终筛选出(NH4)2HPO4为制备牛粪活性炭的最适活化剂。确定(NH4)2HPO4为最适活化剂后,以得率、碘和亚甲基蓝吸附值为评价指标,进一步考察了制备过程中活化剂浓度、固液质量比、活化温度、活化时间等因素对自制牛粪活性炭吸附性能的影响。采用正交优化实验设计,确定了最佳制备工艺条件为：(NH4)2HPO4溶液质量分数30%,固液质量比13,活化时间60min,活化温度700℃。在最佳工艺条件下制备的活性炭平均得率为47.18%,碘吸附值平均值为671.39mg/g,亚甲基蓝吸附值平均值为8.12mL/0.1g。利用比表面积及孔径分析仪,采用N2吸附脱附等温线,依据BJH法和BET原理分析了牛粪活性炭的孔径分布和孔容以及比表面积。研究结果表明,在最优条件下制得的牛粪活性炭比表面积为730.8m2/g,总孔容积为0.443cm3/g,中孔容积和微孔容积分别为0.285cm3/g和0.149cm3/g,中孔比例64.4%,平均孔径2.422nm。利用扫描电镜对活性炭的表面形貌进行了观察,结果表明活性炭表面比较粗糙,呈现凹凸不平、蜂窝状结构,并且表面存在发达的、孔径大小不一的孔结构,孔的形状多样。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)和XRD射线衍射对活性炭的表面化学官能团以及微观结构进行分析。分析结果表明,自制的牛粪活性炭可能含有醇羟基、羧基、酚羟基、氨基以及含磷基团等官能团,经过活化后的产品中一部碳原子形成了比较稳定的片层石墨结构。以结晶紫为吸附质,考察了活性炭的吸附性能,并考察了吸附热力学和吸附动力学特性。研究结果表明,Langmuir模型和Freundlich模型都能对自制牛粪活性炭吸附结晶紫的过程进行较好的描述,Langmuir模型更适合描述活性炭吸附结晶紫的过程；结晶紫在活性炭上的吸附动力学特性更符合准二级动力学模型。对自制牛粪活性炭用于模拟含Cu?+和Cr(Ⅵ)重金属废水的处理进行了研究,并与商业活性炭作对比。主要考察了投加量、吸附时间、温度和pH值等因素对活性炭吸附Cu2+和Cr(Ⅵ)吸附量的影响。研究结果发现,对于初始浓度为1.2mmol/L的Cu?+废水和0.6mmol/L的Cr(VI)废水,自制活性炭的最佳投加量分别为0.1g/L和1.1g/L,吸附平衡时间分别为60min和40min,低温和低的pH值均有利于活性炭对两种金属废水的吸附。分析表明自制牛粪活性炭对两种金属废水的吸附效果要好于商业活性炭,牛粪活性炭更适合用于对Cu2+废水的吸附。