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染料废水的有效处理已经成为污水处理领域的一大难题,各种处理方法层出不穷,其中吸附法因其成本低、适用条件温和、操作简单等优点受到广泛关注,吸附剂是吸附技术的核心。如何制备与染料性质相匹配的多孔炭是活性炭应用于染料废水治理的关键。本文以煤沥青为碳源,CaO为模板耦合KOH活化,通过调节炭模比和温度,制备分级多孔炭,并进行表面氧化改性;使用小分子吲哚作为碳源制备出含氮的分级多孔炭。借助BET、FESEM、TEM和XPS等表征来分析其物理结构和表面化学性质,并考察其对茜素绿、酸性橙74和亚甲基蓝染料的吸附性能。其主要结果如下:(1)以煤沥青为碳源,CaO为模板耦合KOH活化,通过改变炭模比和温度制备出具有片层状结构的分级多孔炭。随着模板质量的增加,比表面积、平均孔径等都在下降,当炭模比为1,终温为800℃时,制备的HPC2-2-800的比表面积达到3060 m2/g。作为吸附剂,其对三种染料都表现出极佳的吸附性能。HPC2-2-800对茜素绿和亚甲基蓝的吸附过程用Langmuir模型来描述更为合适,相关系数均在0.99左右,其最大吸附量分别为1484 mg/g和1149 mg/g;而对酸性橙74的吸附过程,Freundich模型能更好的描述其吸附行为;动力学研究结果表明,HPCs对茜素绿和酸性橙74的吸附过程主要符合拟一级模型,而对亚甲基蓝的吸附行为更符合拟二级模型。(2)为了提高分级多孔炭对碱性染料的吸附性能,使用浓硝酸对其进行表面氧化改性,从而引进酸性的含氧官能团。经过硝酸的表面氧化,改性的OPCs仍然具有分级多孔炭的结构特征,但由于经过强氧化剂硝酸的氧化导致其部分微孔孔道坍塌,比表面积略有下降,但含氧官能团增加,有利于其对碱性染料亚甲基蓝的吸附,但对疏水性的有机染料茜素绿的吸附性能反而降低了。从等温线模型来看,Langmuir模型能更好的描述OPCs对亚甲基蓝的吸附过程,其最大吸附量为1295 mg/g,而对茜素绿的吸附过程更符合Freundich模型;动力学结果表明,茜素绿符合拟一级动力学模型,而亚甲基蓝符合拟二级动力学模型。(3)以吲哚为碳源,保持炭模比不变,调节活化终温,制备出表面富含氮的层状的分级多孔炭。随着温度的增加,其比表面积不断增大,说明提高温度有利于多孔的形成,当终温为900℃时,比表面积高达1629 m2/g;对染料的吸附研究表明,引进含氮官能团对酸性染料的吸附性能有显著提高,其在低浓度下表现出优异的吸附性能。从等温线模型来看,HPCT对茜素绿和酸性橙74的吸附过程均符合Freundich模型的描述。动力学结果表明,酸性橙74符合拟一级动力学模型,而茜素绿符合拟二级动力学模型。