酚醛树脂基球形活性炭的制备及其对酸性染料吸附脱色的初步研究

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活性炭是一种优良的吸附剂,它具有巨大比表面积、丰富的表面官能团、优良的化学稳定性和足够的机械强度、优异的耐酸、耐碱、耐热性能等优点,使得它作为吸附、催化、载体等材料广泛应用于各个领域。以酚醛树脂为原料制得的酚醛树脂基球形活性炭具有炭化收率高、吸附能力强等特点,目前受到许多研究者的关注。本文以酚醛树脂为原料,采用乳化法制备酚醛树脂微球,然后对其进行炭化、活化,制得了具有一定吸附能力的酚醛树脂基球形活性炭。实验考察了表面活性剂的结构及用量、搅拌速度、分散比、固化时间和固化温度对酚醛树脂成球性能影响,并研究了酚醛树脂微球的炭化条件和酚醛树脂基球形炭的活化条件对酚醛树脂基球形活性炭的碘值和业甲基蓝值的影响;同时采用比表面积测定仪和扫描电镜对酚醛树脂基球形活体进行了表征。研究结果表明:在酚醛树脂的用量为8.0g、Span85的用量为1.5g、搅拌速度为400r/min、分散比为0.08、固化温度为130℃、固化时间为60min的条件下得到的酚醛树脂微球的平均球径为867.39μm,平均球形度为99.32。在炭化升温速率为2℃/min、炭化温度850℃、炭化恒温时间60min、活化温度900℃、活化时间60mmin的条件下,制得的酚醛树脂基球形活性炭的碘值和亚甲基蓝值分别为1860.65 mg/g和275.87mg/g。目前国内外的文献对于球形活性炭吸附印染废水的研究较少。本实验以Everacid Blue A-RL和Everacid Red A-RL染料为吸附质,自制的酚醛树脂基球形活性炭为吸附剂,初步研究了球形活性炭对Everacid Blue A-RL、Everacid Red A-RL染料的吸附脱色,为球形活性炭吸附印染废水研究提供了实验依据。本文考察了染料分子的结构、染料溶液的初始浓度、酚醛树脂基球形活性炭的用量、染料溶液的温度和pH值对脱色率的影响。结果表明,本实验制得的球形活性炭对Everacid Blue A-RL、Everacid Red A-RL染料均具有较好的吸附性能。球形活性炭对于Everacid Blue A-RL的吸附效果较Everacid Red A-RL的好。在Everacid Blue A-RL和Everacid Red A-RL染料溶液的初始浓度都为100mg/L、染料溶液的体积为50mL、球形活体炭的用量为0.3g、染料溶液的温度为25℃、Everacid Blue A-RL和Everacid Red A-RL染料溶液的pH值分别为6和3-5的条件下,球形活性炭对Everacid Blue A-RL和Everacid Red A-RL染料溶液的脱色率都可达100%。
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