（环境工程专业论文）煤基超细复合吸附剂的制备及吸附特性研究.pdf

煤基超细复合吸附刹的制备及吸附特性研究 专业：_ 蒡l ：境工程 德士生：刘转年 攒导教爆：念奇庭教授周安宁教授 摘要 煤分子中含有多秘食氧宦黢团，内部具有丰富躯强隙结橡，既是一秽天然暇憝 剂也是制造吸附剩的优质原料。煤在粉碎超细化的过糕中，隧着粒度蛇减小，蠛粉 的比表碟积增大、表面活性增加、孑l 体积增大，吸附性能增加。超缨煤粉成型过程 中，煤粉颗拳立之间的紧密堆积会构成掰的孔隙，进一步提离吸附性能。以煤为愿料 制备煤糕超细复台吸附剂，对搽索煤炭饕j 用的毅途径，开发磺剑离性能煤基设附裁 有着蓬要的意义。本文以亭孛府煤为原料，蓠次研究了煤耪特别是超缨煤糨粒度与吸 附性能关系和吸附机理，在此基础上分别慕用机械力化学法和液棚化学氧化法酋次 制备了煤基越细复合吸附剂，并对其对水溶液中苯酚、苯胺、硝基苯髑n i 2 + 麴吸附 性能和机理进行了研究。与市售煤纂活性炭( c a c ) 进行比较。 不同粒度煤粉吸附苯酚的动力学研究表踢，吸附牢哿会二缴吸啭动力学模型。煤 粉吸附苯酚的过程由膜扩散和孔隙内扩散联合控制。求出了颗粒成有效扩毂蓉数郄 颗粒内扩散速率常数。试验范围内，煤粉的粒强( d ) 岛苯酚吸附量 a h c a h c a m m c a ，嚣鼹n i z + 耱啜辩量大，j 、次亭受m m c a a h c a c a c h c a 。相同平衡浓度下m m c a 对n p 的吸附量约为c a c 的两倍。四 种煤基吸附荆对苯酚、苯胺、硝基苯和n i 2 + 的吸附符合l a n g m u i r 或f r e u n d l i c h 吸附 蛰渥式。m m c a 程a h c a 对苯酚的骧瓣量遮羞湛黢麴舞裹焉下薅。m m c a 教a h c a 吸附苯酚的热力学参数m - 分捌为- 9 + 1 5 和1 1 7 9 k j - t o o l ，嬲为1 9 3 7 霸2 3 0 1 j m o l - ik 。a g 均为负值。煤基超细复合吸附剂m m c a 吸附苯酚、苯胺和硝基苯的 红外光谱磺究袁骧，吸附差要以形成分子闻氢键黪形式结合，提爨了吸附反建方程 式。 本文以传质理论为熬础，建立了球形颗粒吸附荆的一级吸附动力学模型。四种 煤基吸附剂吸附苯酚、苯胺、硝基苯和n i 2 十的动力学数据对该模型的拟合结聚较好。 鬏撂霾秘漂熬骧辫裁吸鼹鼹耱污染秘稳动力学数鬃，建立了啜辩霆颈溺豹b p 棒经 网络预测模型，达到非常高的拟合精度和较好的预测效果。 荚键词：超缁煤粉；潆鏊超细复合较辫翔；吸辩；壤求处理 论文类型：威用基础 本研究得到陕西省自然科学基金的资助( 2 0 0 1 c 3 7 ) p r e p a r a t i o n a n d a d s o r p t i o np r o p e r t i e s o fc o a lb a s e d s u p e r f i n ec o m p o s i t e a d s o r b e n t s s p e c i a l t y ： e n v i r o n m e n t a l e n g i n e e r i n g n a m e ：l i uz h u a n n i a n i n s t r u c t o r ：j i nq i t i n gz h o u a n n i n g a 嚣s t r a c 簟 c o a li sn o to n l yn a t u r a la d s o r b e n tb u ta l s og o o dm a t e r i a l st o p r e p a r ea d s o r b e n t o w i n g t ov a r i o u so x y g e n c o n t a i n i n gg r o u p sa n d p o r es t r u c t u r e t h es p e c i f i cs u r f a c ea r e a a n dp o r ev o l u m ei n c r e a s ew i t ht h es i z eo fc o a lp a r t i c l e s d e c r e a s i n gd u r i n gs u p e r f i n e p u l v e r i z a t i o n n e wp o r e sw i l lb ef o r m e da n dt h ea d s o r p t i o nc a p a c i t i e sw i l lb ee n h a n c e d w h e nc o a lp a r t i c l e sa c c u m u l a t e dt o g e t h e rc o m p a c t l y i ti sv a l u a b l et op r e p a r ec o a lb a s e d s u p e r f i n ec o m p o s i t ea d s o r b e n tb o t h i n p r o b i n gn e ww a y so fc o a lu t i l i z a t i o na n di n p r e p a r i n gc o a lb a s e d a d s o r b e n t sw i t hh i g h c a p a c i t y i n t h i sp a p e r , b a s e do nt h es t u d i e so f m e c h a n i s ma n dr e l a t i o n s h i p so fc o a l p o w d e r s ，e s p e c i a l l ys u p e r f i n ec o a lp o w d e r sw i t h a d s o r p t i o nc a p a c i t y 。t w om e t h o d sb o t hm e c h a n o c h e m i s l f ya n dl i q u i dp h a s ec h e m i c a l o x i d i z a t i o nw e r eu s e dt op r e p a r ec o a lb a s e ds u p e r f i n ec o m p o s i t ea d s o r b e n s a d s o r p t i o n c a p a c i t ya n dm e c h a n i s mo fp h e n o l ，a n i l i n e ，n i t r o b e n z e n ea n dn i c k e li o n ( n i 2 + ) o n t oc o a l b a s e d s u p e r f i n ec o m p o s i t e a d s o r b e n t sw e r es t u d i e d r e s p e c t i v e l yc o m p a r e d w i t h c o m m e r e i a lc o a lb a s e da c t i v a t e dc a r b o n 。 t h ek i n e t i cs t u d i e ss h o w e dt h a tp h e n o la d s o r p t i o no n t ov a r i o u ss i z ec o a lp o w d e r s a c c o r d sw i t ht h es e c o n do r d e rm o d e l ，t h ep r o c e s s e sw e r ec o n t r o l l e db o t hb yf i l ma n d p o r ed i f f u s i o n 。t h e e f f e c t i v ed i f f u s i o nc o e f f i c i e n ta n dr a t ec o n s t a n to fi n t r a p a r t i c l e t r a n s p o r tw e r e c a l c u l a t e d t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nd i a m e t e ro fc o a lp o w d e r sa n d p h e n o l 删s o r p t i o n c a p a 西y ，c o n f o r m s t oe q u a t i o n 铲2 8 。1 3 7 8 叫南l + 2 4 1 4 5 03 ，i t j ，j ，i t h ea d s o r p t i o n e q u i l i b r i u m o fp h e n o lo n t ov a r i o u ss i z ec o a l p o w d e r s c a nb e d e s c r i b e di nt e r m so ft h ef r e u n d l i e ho rl a n g m u i ri s o t h e r m p h e n o la d s o r p t i o nc a p a c i t y o n t o s u p e r f i n e c o a l p o w d e r s d e c r e a s e w i t h i n c r e a s i n gt e m p e r a t u r e t h ea d s o r p t i o n p a r a m e t e r so ft h e r m o d y n a m i c s 矗鹫i s - 1 1 。1 8 k j m o t 1 , 鲢i s 。2 3 。3 9 j - m o l - 1 , k 一a ga r e n e g a t i v e p h e n o la d s o r p t i o nc a p a c i t yi n c r e a s e sw h e nc o a lp o v c d e rw a sm i l l e dt o g e t h e rw i t h k m n 0 4 i n f r a r e ds p e c t r a ( f t i r ) s h o w e dt h a tm e c h a n o c h e m i s t r yr e a c t i o no c c u r r e da n d t h er e s u l t a n t sm a i n l yw e r eh u m i ea c i ds a l td u r i n gm i l l i n g 。w h e nt h em a s sr a t i oo f k m n 0 4 t oc o a lw a s1 0 ：1 0 0 ，a f t e r6 hm i l l e dc o a lp o w d e rw a sw a s h e dw i t ha l k a l is o l u t i o n ， a c i ds o l u t i o na n dd i s t i l l e dw a t e r , t h e nt r e a t e dw i t hm i c r o w a v er a d i a t i o nf o rt5m i n u t e s u n d e r5 4 0 wa f t e rd r i e d c o a lb a s e d s u p e r f i n ec o m p o s i t ea d s o r b e n t w a so b t a i n e ds t a n d i n g f o r m m c a ，s c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e ( s e m ) a n a l y s i so fs e c t i o n s h o w e d 也a l m m c aw a sm a d eu po fai o to fs m a l lp a r t i c l e sc o n g l u t i n a t i o n 谢蛾e a c ho t h e r , d i a m e t e r o ft h es m a l l e rp a r t i c l e sa r e2 0 0 n m ，t h eb i g g e rp a r t i c l e sa r e5 0 0 n m 。t h e r ea r ea b u n d a n t p o r e s i nm m c a t 羲ep h e n o la d s o r p t i o nc a p a c i t yi n c r e a s e dw h e n s u p e r f i n e c o a tp o w d e rw a so x i d i z e d b yh 2 0 2m o d e r a t e l y 。c o a lp o w d e rw a sr i n s e dw i t ha l k a l is o l u t i o n a c i ds o l u t i o na n d d i s t i l l e dw a t e rr e s p e c t i v e l ya f t e ro x i d i z e db yh 2 0 2u n d e rc o n d i t i o n st h a tm a s sr a t i oo f 磁0 2t oc o a lw a s0 ，2 3 ，c o n c e n t r a t i o n2 ma n dt e m p e r a t u r e2 0 。t h em i x t u r ew a s f i l t r a t e da n dt h er e s i d u ew a sd r i e d ( s a m p l es t a n d i n gf o rh c a ) c o a lb a s e ds u p e r f i n e c o m p o s i t ea d s o r b e n ts t a n d i n gf o ra h c a o b t a i n e da f t e ri m p r e g n a t e di na c e t o n ea n dd r i e d s e m a n a l y s i so fs e c t i o n ss h o w e dt h a ta h c a i sm a d eu po fal o to fs m a l l p a r t i c l e s c o n g l u t i n a t i o n 蛾建e a c ho t h e r , d i a m e t e ro f t h es m a l l e rp a r t i c l e sa r e2 0 0 a m , t h eb i g g e r p a r t i c l e sa r ea b o u t5 0 0 n m ，t h e r ea r ea b u n d a n tp o r e si na h c a t h ek i n e t i c so f p h e n o l ，a n i l i n e ，n i t r o b e n z e n ea n dn i 2 + a d s o r b e dr e s p e c t i v e l yo n t o c o a lb a s e d s u p e r f i n ec o m p o s i t e 蠢s o r b e n t sf i tt h es e c o n do r d e rk i n e t i cm o d e l 。t h e a d s o r p t i o np r o c e s s e sw e r ec o n t r o l l e db yb o t hf i l ma n dp o r ed i f f u s i o ne x c e p tn i t r o b e n z e n e a d s o r p t i o no n t om m c a w h i c hw a sc o n t r o l l e db y p o r ed i f f u s i o n + t h ee f f e c t i v ed i f f u s i o n e o e f f i c i e n ta n dr a t ec o n s t a n to fi n t r a p a r t i c l e t r a n s p o r tw e r ec a l c u l a t e d 。t h eo r d e ro f a d s o r p t i o nc a p a c i t i e so fp h e n o l ，a n i l i n e ，n i t r o b e n z e n eo n t o 孙u rk i n d so fa d s o r b e n t si n t u r n sw a sc a c a h c a h c a m m c a ，h o w e v e r n i ”w a sm m c a a h c a c a c h c a t h e a d s o r p t i o ne q u i l i b r i u mo fp h e n o l ，a n i l i n e ，n i t r o b e n z e n ea n dn i 2 + o n t of o u rk i n d so f c o a lb a s e da d s o r b e n t sc a nb ed e s c r i b e di nt e r m so f t h e l a n g m u i r o rf r e u n d t i c hi s o t h e r m ， p h e n o l a d s o r p t i o nc a p a c i t y o n t om m c aa n da h c ad e c r e a s e w i t h i n c r e a s i n g t e m p e r a t u r e t h ea d s o r p t i o n p a r a m e t e r s o f t h e r m o d y n a m i c s a 席a r e 9 1 5a n d * ll + 7 9 l 【j m o l ，a sa r e - 1 9 3 7a n d - 2 3 。0 ij - m o l - tk ”，矗g a r en e g a t i v e ，髓e p h e n o l a d s o r p t i o ne a p a e i t yo f m m c a a n da h c aw a s h i g h e ri na c i dc o n d i t i o n f t i rs h o w e dt h a tp h e n o l ，a n i l i n ea n dn i t r o b e n z e n ef o r m e di n t e r m o l e e u l a r h y d r o g e n b o n dw i t hm m e a t h ef i r s to r d e rk i n e t i cm o d e lo fs p h e r i c a lp a r t i c l ea d s o r b e n tw a sd e r i v e db a s e do n m a s st r a n s f e rt h e o r y d y n a m i cd a t ao fp h e n o l ，a n i l i n e ，n i t r o b e n z e n ea n dn i + o n t oc o a l b a s e da d s o f b e n t s f i tt ot h em o d e lw e l l u t i l i z i n gt h ed y n a m i cd a t ao fp h e n o l ，a n i l i n e ，n i t r o b e n z e n ea n dn i 。+ a d s o r b e do n t o f o u rk i n d so fc o a lb a s e da d s o r b e n t s ，t h ea d s o r p t i o nc a p a c i t yp r e d i c t i n gm o d e lw e r eb u i l t u pb a s e do nt h eb a c k p r o p a g a t i o na r t i f i c i a ln e u r a ln e t w o r k ，w h i c hh a dh i g hp r e c i s i o n a n db e t t e rp r e d i c t a b l ee f f e c t k e y w o r d s ：s u p e r f i n e c o a l p o w d e r ，c o a l b a s e d s u p e r f i n ec o m p o s i t ea d s o r b e n t ， a d s o r p t i o n ，w a s t e w a t e r t r e a t m e n t 强p e o f t h e s i s ：a p p l i c a t i o nf u n d a m e n t a l t h i s p r o j e c ti ss u p p o a e db y n a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no f s h a n n x ip r o v i n c e ( 2 0 0 1 c 3 7 ) 声明 本人郑重声骥我辑呈交麴论文是我个天在导繇指导下进行熊霹究工 作及敬褥的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不毽窘英携人瑟经发褒或撰写遘翁麟究藏果，邀不包含零天或冀恐 入在其它单位己牵请学位或为其它用途使阁过的成暴。与我一间工作的同 志对本穗薛究所徽的掰鸯贡漱均已寝论文审佟了嚼确豹涟鳞著表示了致谢。 巾请学位论文与资料若有不实之处，本人承撼切相关责任。 论文佟学签裳：孳q 鸯耘曩 援矮：2 秽蠢置乏毒 关予论文使露授权熙说醴 本人完全了髂蕊安建筑科技大学毒芙保整、馊孀学位论文熬耀定，嚣： 学校骞裰傈静送交论文熬复印锋，克译论文被套滔秘借溪；学校可戮公布 论文的全郄或部分内容，可以聚咫影印、缫印或者其它复制手段像存论文。 ( 僚密爨论文在论文解密嫠瘟遵守魏勰定) 论文作者签名：象】1 _ 磐刍岛 导师签名： 注：谤蜷戴黄陲雀论文饕粪。 躁期；z 。d 。，2 毋 1文献综述 蔽隳裁戮备及应鬻研究避展 吸附法麓废水处理的种重要的物化方法。吸附剂能有效的去除废水中多种污 染爨，黪别是袋题其它方法难敷有效处理瓣尉毒霹照蹲舞鸵污絷躲，经处理嚣裹永 承覆好鱼院较稳定，霞两渡精法在菠承处理中有蓉不可取代的傣耀。缱蓉摊放标准 的醋趋严格、水资源回收利用的日益遗切，吸附法在废水处理中的作用将越涞越重 蘩。蔽辩裁楚吸鼯的物质潦础和前獾，吸附铡的种类较多，如活性炭( 包括以燥为 簸辩馥餐瓣渫蕊活程炭霸嚣藻蒸蘑稳炭) 、秸类瑕瓣裁、裹分予寝瓣裁、漾蒸啜辫 黼和剩磁凌奔物等翎备宿奇葵它设黼嗣等。下面对各种暇附剂的研究进展情况谶行综 述。 + 。t 菲攥蒸添性袭霰瓣裁 活性炭怒目前最常用的吸附剂t ”，搔粒状活性炭、粉状活性炭和活性炭纤维等。 鹱瓣全鬟赛滔楼炭产量终7 0 万壤，其孛终5 0 6 0 趱予零处懋。嚣煤基浮蕊炭主 瓣l 垂零毒手、柒瓷、工鼗、农妲磨弃物等捌备，不溺源瓣箭备的溪饿炭豹梭熊不尽褶 间i 期。f 4 0 0 活性炭( 美国c a l g o n 公司产品) 和稻壳炭时水中酚、n - h + - n 和重愈属的 吸附研究表明，稻竞炭对酚的吸附容爨较高；f 4 0 0 不能去除n h 4 + - n ，露稻毙炭赆 可成功去豫n h 4 + - n ；f 。4 0 0 萄成功去狳铬藕错，毽不缝去豫锈，掰稻壳炭翔可去狳 铺和钳，不熊蠢除铬弘j 。商黼活性炭和竹屑炭、椰毙淡、花生究凝、稻壳炭、稻草 淡等涵 垒凝对水巾亚甲基蘸荣料有不同的吸附效果，其吸附容量分别为1 0 0 、7 。2 0 、 s 。t 6 、7 。5 0 、3 7 + 5 7 、4 2 + 6 0 m g g 辩。爱娥毽瓣键寒对零溶渡孛懿c u 2 + 遴蠢较好鹣啜瓣 髋能e 爨。蠲椰予糟翻铸的满僚炭时永溶液中c r 6 酾暇谢容量为3 a 6 m g g - 狮i 。花生壳 颗粒辩永溶液中的c u 2 + 、e d 静、z n 2 + 和p b 2 + 的吸附遴庶略低予束加工的花艇究，吸 辩蜜羹低予蔫予交换掇鼹f 钉。营蔗渣瑷隧裁对褒承中瓣c u 2 斗和z 琏黔购动、静态试骢 熬去豫率可遮9 9 和擘5 ：辩瘫承中静蓉宝裁d d d 鞠d d e ，一定条韩下豹静态设 辩去豫率运9 3 ，动态裁附去除率分剐为9 8 和9 7 t 8 1 9 j 。甘蔗懑经z n c l 2 满化制 籀的碾辩裁对酸畿橙1 0 染料有一定鲍设瓣性能。椰终维本髓( e o i r p i t h ) 和桉树皮活健 淡鼹水溶滚串敬染瓣连鸯较好秘去豫傺爝l “0 孙。稼黧黪皮嚣攘默耱疫爨过炭继、嚣 纯慰水中苯酚熟去豫效栗海商品活经炭的二稽以上 ”一4 j 。糠醛嗣h 2 s 0 4 处理厝，经 = 燃= = = = = 垒爨堑坠姿辫鲨型型婆燃= = 掣糕= 一炭化、空气氧化崴水蒸汽活化处理可制备暇附剂，氧化后吸附剂表瓤含有多种酸性 含氧富链霞拉“。 工业生产过程中产生的黢彝物也可用来研翩活性炭吸附剂。用碱处理麦苹和蠹 草磺黢盐对水溶液中的c r 3 + 的去除率均大干8 0 ，吸附过程为吸附”交换，包括醇盐 亵磺酸簸基錾 强】。姆鳇靶厂发弃魏经h 主侥戴纯、炭耽制褥骥辫剂对疲瘩孛豹嚣9 2 膏较好豹吸辫毽靛i ”；。污承处理厂污淀缀予燎后燕簿戏子澡后德学活车乏处理霹潮褥 表面积为8 0 和3 9 0 m 2 g j 的吸附剂。经干燥处理的污泥对甲基蓝有明照的吸附澈果 【1 引。 辩灞靛器未搴| 、暴轰为霖辩戮各戆黎漾基渗霞交爨替整篷孬，憾枣子嚣瓣缺乏、 成本较高、再生掰难等原因使其应用受到限制。以工业和农业废弃物制备的活饿淡 吸附荆，可使废辩物得到有效的利用，但幽予原料本身的性质和特点的限制，难以 褥剽方嚣瞧麓整较好静滔髓炭壤醛蘩。 1 1 2 煤基吸附剂 ( 8 ) 天熬媒暇辫裁媒曩祷将臻熬兹毽能学结麴。煤鹣蠹帮含蠢裟丰富瓣魏豫， 可以瘸作吸辩栽。爝作吸辫剂舱煤主要寄炎疆程度较低瓣长烙煤和褥媒良及交矮程 度较高的无烟煤。此外还有风化煤、泥炭游。 研究表明，当p h 为2 时，褐煤对裹浓度c ，+ 废承中靛c r 6 + 不仪富强豹吸黪傺 霜焉最有还原俸鼹，能梅e ，还嚣舞c f 孙。警叠h 为5 对，褥潆对e ，+ 戆汲黪麓力 强。暇附过程化举吸附起支配作用 1 9 1 。天然多孔长焰煤对苯酚、对硝基苯酚、活性 染料和非离子表嘲活性剂等均宥较好的吸附性能【2 叭。妖焰煤对钒也肖一定韵吸附作 臻，缀逶n a o h 、h 2 s 0 4 、 烈0 3 等跫理薅，煤释斡蔽黔爨挺褰，毽墩n a o h 为鬣鼯 曙 。土耳其低阶煤对水溶液中的c u 2 + 和z n 2 + 的最大吸附容交分涮为l 。6 2 帮 1 2 0 r a g - g “，煤表筒上的羧基酸和酚羟基官能团是通过离子交换去除两种金属离子的 暖黔杰黜。砑究袭甥，泥炭辩躞承孛荤黔魂蠢一定翦吸辫去豫效累f 2 3 l 。最纯媒对凌 承中n i 2 + 、c d 2 + 熬汲鬻主要怒盘子其中瘸援酸戆纯擎褡丽。瘸穰酸串羧基霾酪麓基 与n i 扑、c d 2 + 离子的主要作用形式是离子搬换和形成金属一腐植酸的络合物1 2 4 。低 酚嫘郄氧化烟煤对c 扩+ 吸附爨在0 2 0 6 r a m g q 之间。掇掇离子类型张表面宫能慰的 甭冈，寝怼辍理毯括离子薮蕃、离子交换、蘩台终霜霸惑证还纛襻龋 2 翳。孺袋纯攥 吸附处理t n t 废水，可达标排放【2 ”。 三 风俄煤为原料制成的m a c 泌离子交换剂， 对z n 扑的去除效粜较好1 2 7 1 。 氧然漂殴爨粼原辩丰塞，兵有一定豹暇隆链夔。趣予零赛魏馥壤隈裁，魏豫攀 2 燃= 烹= 燃= = 墅鍪墅鲨垄缒圭燮照垦= 燃= = = 燃一 不够大，蔽辫器量不够毽慧，难浚褥到工照像裂翔，必绥薅其避行送一步煞憝疆采 掇商其暇附憔髓。 ( b ) 媒熬活性炭暇黼捌煤麓制错活性炭吸附剂的主要原料之一，以煤为原料 塞产爨活性淡汪超过活注炭蒽照懿2 3 鞋上。冬粪漾垮哥生产潞缝获，毽不溺类型 煤生产瀚活髋淡往蒺和塌涟不同，高爨质媒制取豹活性炭其有鞍发达的微孔系统， 中孔较少，商低变质煤制澈的活性炭中孔发达，微礼较少。无烟煤和长焰煤制备煤 蒸滔性炭翡硪炎表疆，二鼗均可矮予铡蘩较高璇墩瓣德黔活性炭f 28 2 9 o 琢辩煤静缝 滕不丽，生产毽豹活往炭祷不弱豹孔径分布帮啜辩特点筘掰。不溺变虞程度的原料煤 w 生产不葡种凝的活性炭 3 1 l 。j j p i s 替 3 2 - 3 4 对四种不同变质程度、不同挥发分含量 艨料煤翱活经淡过耩孛预载记、炭纯和c 0 2 滔佗对活性巍结构、性黥的影响避行了 系统瓣磷究。 张磺全豁转孓3 鞋认为懿煤为源料涮餐高眈表面积活性炭的可能途径是对原料煤进 章亍深度脱灰怒毽，添加倦纯蒲稀氧纯荆控制炭纯过裰并进行倦他活化，并开发出由 磷酸楚、含镄能会璐帮助鼹纯裁滋台鼹裁瓣昊窍篷识、惑诧建憩麴n p 簇纯裁。渡 锉仡裁在无潮媒髑嚣蛙我避程中虿戳瓣离浠纯反应遴发一倍以上。张文辉等 3 9 1 和王 艘宝等f 4 0 】采蠲怒 氐获煤铡糖了离毙表磷积滟优质潘憔淡。衙a l i n a r e s s o t a n o 等f 4 l 】 对不爨敏分含摄缒黧煤剩蓊活瞧凌的臻究表疆，获努并不髟确瀑瞧炭孔豫酶发展。 娆失搴稿嚣辩，稳获势髯菇戆徽毪终薮较大，瞧懿暴嗣予爨竞获蘩表示，不管爨辩 煤煞灰分意憾，孔黢发展戆祷琵穗蠲。 趔螯煤熬活性炭豹过攒审添鸯器纯学试籍哥效善蔽辫裁的暇辩榷能帮垒产工艺。 在无耀爨为藤精冬滔瞧淡靛过程中，添艇金藕佬食露n i o 、f e 2 0 3 等可显著疆薄元 煺煤及誊集镜震缀钱荟黪滋瞧炭瑷辫瞧滟f 4 戤。将宝鬻盘硝羧盏擒成的纯学添热帮溺 予牯结性烟煤制罄溪性炭，在添艇刹与糖蜜熬协图体嗣下，炭钝辩胃甜季窜制焖煤漪 软仡、熔融f 4 3 1 。褐煤与愈熊( f e 、n i 、c o ) 翡乙酝丙龋琵赞酌混合秘经蒸汽滋拣， 活缝凌戆审魏攀麓著提舞，羧票烫f e c o n i 9 4 驰。 化学适他鼹制冬煤基躐燃炭麴一萋孛爨要方法，霹怒来铡备嵩魄褒瑟积鹃潘褴炭， 鬻用的活化刿肖k o h 、n a o h 、z n c h 、h 3 p 0 4 、k 2 c 0 3 等。乐欢嚣1 4 5 l 京混攫配糕辩 麓久乡量添热灏k o h 势搬羧浚驻获驳传统王蓑熬溪织基穰置撬戮炭强惹、潘倪蓊 进行鲍瓤点芑铡冬出了毙淡鞭积为1 6 4 1 m l g 、碘激辫篷达1 2 5 0 m g - g o 静活拣炭。 解强等【4 6 l 将长焰煤和k o h 羧一定比铡混合，炭化瑟酸浚滔纯，测褥蹴表蕊软怒过 1 5 0 0 m l 9 4 斡德震溪髅炭。将嚣臻雾茏爝潆逶n a o h 滔纯鬟炭纯瞧霉裁褥毖袭鼹蘸 为2 7 0 0 m 2 g 、微孔攀为l c 蠢g d 懿涵穗炭f 4 n ；烟煤耀羟3 p 0 4 浚浚缝簇螽涵纯裁褥 驻塞建簋型拉达堂擅堂位论塞 遗注炭懿毙袭露赣窥瑟体积蕤珏3 p 0 4 霹漾魄爨瓣瀵热瑟增燕郴| 。翅z n c l 2 、h 3 p 0 4 、 k o h 分别活化烟煤制餐活性炭的研究表明，z n c l 2 、h 3 p 0 4 援酸性不适台制备高孔 隙率的活性凝，k o h 可以用来制备报高孔隙率的灞性炭 4 引。除煤以外，将煤矸石等 煤炭废弃物，运过化学滔化也可制备瀵性炭。用k 2 c 0 3 他学瀵化煤碍石，焱佳条馋 下获缮的活性炭吸辩裁瓣纥表露积达1 2 3 6 m l g 一，程体积o ，6 7 9 c m 3 g 一。掰铡褥蓊吸 附剂表面是疏水性的。对水溶液中的鼢类污染物谢良好的吸附性能1 50 1 。煤炭废弃物 甩硝酸氧化厝在6 0 0 炭化可制得炭吸附剂。随辫氧化条件的加剧芳香炭和脂肪炭 瓣跑爨增热，无j | 事炭戆会潼影确疆瓣雾l 魏毳绣梭鞫瑷陵缝能i s h 。爱廷盛等器硪疆究了 用浓硫酸以及硝酸和硫酸的混合酸化学改性泥炭对1 6 9 y b 的吸附性能，经浓硫酸改 性泥炭样品的分配系数和去除率高于混酸。腐泥煤经过硝酸乙酸酐混合物改性后室 暹下惩k 0 薹至没渡，然藤在氨气氛孛凌一定湿度下趣热2 小霹，褥妥活瞧旋熬皖表 面积约为1 2 0 0 m 2 g 1 【5 3 j 。将褐煤热解得到活性焦进行低温温和氧化，可增翮活性焦 的孔隙率和寝面含氧官能团，提高对4 硝基苯酚和p b ”的吸附性能【5 “。化学活化虽 然在一定程度上提高了煤基活性炭的j 陛能，但却增加了生产避糕鲍复杂悭，添加的 碱性积教穗物震会腐蚀生产设备。 煤原料丰富、价格低廉，是制备廉价高效吸附剂的理想原料。常用的炭化、活 化的煤基活性炭生产工艺复杂、价格较高、再生困难。如何根据煤的结构特征，将 魏壤方法鸶纯学方法摆缀合，缢漾为缀瓣秀发磅镧瘫蛰、毫效、选择装强瓣渫基啜 附荆，具有爨要意义。 1 3 粘土类吸附剂 粘土因舆有独特的臌状结构而舆裔良好的嗷跗和离子交换性能，且其储量大， 价格低，是一类很有发臌前景的优质廉价吸附剂。目前研究较多的粘土类吸附剂主 要蠢：膨澜、硅藻土、蒙脱土、翻鼹棒土、沸蠢、海泡石、蠛石、蛇纹磊、高蛉 主和伊裁石等。天然糨矿物吸附槛能较差，经避改往处理露蒺蔽辩往缝撬高。改 性的方法主霾有焙烧、酸浸渍、改性剂改性、表面活性剂插层髂。 糙土类吸附剂可用予去除水中的麓鑫属离子、染料、难降解有机物和篡它污染 纺。澎滤主经1 5 0 2 0 0 活纯螽，辩窳溶液孛鹣静瓣去除率遮9 6 激主验”。m n o z 改性的硅藻土对p b 2 + 的暇附容量达9 9 r a g 9 0 i 靳l 。用微乳液浸渍处理的硅藻，一定 条件下的铬的吸附容量达2 8 4 4 m g g “t ”。用阳离子液面活性剂敬性高岭土、蒙脱土、 继状澎滤主簿可翅于吸辩农孛靛铬酸簸1 5 瓣。膨澜主经毒漫嬉烧法活住蓐，定条馋 下对染化废水c o d 去除率为7 4 ，脱色率9 5 以上口鞭。羟基铁改性膨润对酸性 4 懑塞馥筮魁技太堂缝土堂嫩埝塞 大荭、活瞧稔红、疆性黑和弱羧强深蕊g r 攀絷鹣蚜有一定的缀翳去豫终嚣，强藩 机理主要为袭丽吸附、离予交换和分配作用【6 0 1 6 1 】。用活化凹凸棒石为主疆缎份的吸 附粼对阳离予染料= 童产废水的脱色率和c o d c r 去除率可分别达到8 7 5 9 9 8 和 4 5 。4 7 2 。3 【6 引。犍强殛簿耱敌蕊震对承中黪去躲率这妥8 8 。5 疆引，瑟雳羟基镪、 硫酸处理过的膨润土对水中酚去除率为7 3 8 8 i “j 。有机阳离子表面活性荆插层粘 士，可增加粘主的层闻躐，提高吸附能力。用阳离子铵盐改性厝的膨润土、凹凸棒 、蒙脱秘海逡磊对攀羝污染物豹啜辫壁远离予暇矿物6 矾。秉列中等f 甜翻滨 纯卡六浣鏊三甲铵分尉改戳澎澜、沸石和磕藻，研究了敌往主对永中苯酚、对 硝鏊苯酚和苯胺的暇附性髓。鑫辉等冲酗用有机膨润土吸附苯胺、硝基苯与十二烷基 硫酸镳，萁暇辩窖薰分剐斑2 2 5 m g t g - 1 、2 6 6 m g g 以和4 3 7 m g g 。用有机阳离予袭面 溪整裁处理静蒙残舞黯承串苯繇、2 , 4 ，5 ，三寨苯酝彝丹宁酸豹骧鬻容量苯聚 苯瀚f 7 翻。a 1 2 0 a 拣撵蒙脱石j i 寸水溶液中的2 , 4 二 缀苯酚、2 , 4 ，6 ，三爨苯酚嚣纛氮苯酚妨乎簿啜瓣窭分裂霹速2 6 3 ，7 5 。6 嚣9 5 。2 州l 。 o r p a l 等f 距l 研究甭商泠主、膨润土释蒙脱石及其经改褴的有机粘吸附击踪水中的 恭虫裁骂拉虢磷和去苹麟，有梳粘主的蔽附能力遂鬻携高。e g o n z a i e z p r a d a s 等【玛】 嗣蒙麓看e e 躐乐酌磷酸黢交联诧台糖吸辩东中翡霹辩除摹裁，镣蒙聪蠢的吸瓣效 黎饶芎二蘩，蒙黢看。y h h s u 等瑟啦霜改稹蒙麓主器慈褥蔽辫去除除革裁2 ，4 二筑零氧 罄添羧，有械蒙虢效聚较好。 浚愁粘霹有效去豫水中酌涵精。菠德膨澜辩禽油凌永中的苯、译苯、乙苯 狂二军苯魏去豫攀分裂为7 5 、8 7 、8 9 器8 9 f v s j 。薅酒螽捧蠢窝凌酸镄缝合楚 懋，瓣含i 鑫1 2 6 0 0 0 m g f 1 鹣黢乳讫液豫油率达9 8 左右、c o d c r 畿除率8 9 秽6 1 。有 械黪滤土黠浓艘淹1 5 0 0m g * l 以静巍纯溜液承，去豫率这9 0 上f ”j 。茄外，脊祝变 联膨滤吸黔裁黯造纸震波在一定袈髂下c o d 靛骥瓣羧攀可选6 1 。5 ，疆瓣容爨巍 5 4 9 3 m g c o d g - l i t s 。 糙类吸附粼熬原料睾鬻，经过敬憾嚣吸附性糖较好，是辩穰商前途瀚蔽附 荆。疑巷彗糙淡暇跗剡黔磷巍多隈予试骏室落錾。壤徐、嵩效糕主啜辩裁产菇泌开 歉窝工壁德垒产黻爱疆辩裁在褒零楚璐审熬工整毡癜溪疆究是默惑臻宠鹣薰蕊，精 吸雕劐媳馊耀嚣废舞臻熊她置蠡霉题毽戏予激考虑。 。 。4 赢势予城黔蠢i j 常餍游离分子趿辩裁燕簧雹括羧辩树精、离子瓷换祷脂、离予交换纤维以及壳 酉塞建筑型拉太堂擅堂位j 盒塞 聚糖及其衍生物等。 吸附树脂是一种不带功能基而具有优良孔结构的交联立体网络结构的耐高温， 不溶性的高分子合成材料。其吸附性能是通过其多孔表面上活性尖端的范德化力来 实现的。c h 1 0 1 大孔树脂对甲苯硝化废水中c o d c ，和总酚的去除率分别达8 0 7 平f l 9 9 5 e 79 1 。c h a 1 1 1 树脂对硝基苯和硝基氯苯生产废水的吸附效果良好1 8 0 。 c h a 1 1 【8 l l 型树脂对丙烯酸酯生产废水中以对苯二酚为主的有机物的工作吸附容量 为2 6 5 2 7 0 m g m l “湿树脂。大分子网状树脂x a d 4 和x a d 7 对溶液中苯酚和4 氯 苯酚的吸附研究表明，对4 氯苯酚的吸附效果较好喁”。离子交换纤维是一种新型的 吸附材料，具有发达的比表面积。由于是以天然纤维素为基体，成本低，且有良好 的亲水性和多孔结构，吸附速度快。聚乙烯醇阴离子交换纤维对亚硝酸根的饱和吸 附量为1 7 m m o l g 。1 田1 。对酸性橙i i 染料的饱和吸附容量为1 8 6 m g g 。1 1 8 4 1 。离子交换 树脂包括阳离子交换树脂，阴离子交换树脂，螯合树脂等。其中螯合树脂是以交联 聚合物为骨架，连接有螫合基团，对环境中重金属的选择性更强，s r e n g a r a j 等【8 5 】 用两种阳离子交换树脂i r n 7 7 和s k n i 吸附水溶液中的铬，吸附容量分别为3 5 _ 3 8 和4 6 3 4m g 一。 壳聚糖是天然多糖甲壳素的脱乙酰基产物。壳聚糖分子链中具有大量的游离氨 基，在一定条件下，能够表现出良好的阳离子型吸附剂的性质。研究表明，壳聚糖 对水中的多种重金属离子，如c u 2 + 、c r 3 + 、c d 2 + 、n i 2 + 、p b 2 + 、z n 2 十、h 9 2 + 等有较好 的吸附性能【8 6 。对水中的染料酸性红a 和酸性湖蓝v ，壳聚糖吸附回收率可达9 5 以上【8 7 。王宁等采用甲壳多聚糖废水净化剂处理肌醇废水可达标。花蓓等研究 发现壳聚糖对啤酒废水中的蛋白质、糖分和f e ”有明显的吸附效果。 高分子吸附树脂、离子交换树脂的吸附性能好、选择性强，再生容易，是一类 重要的吸附剂，但价格较高。离子交换纤维、壳聚糖等作为新型高效吸附剂，有着 良好的发展前景。 1 1 5 其它吸附剂 除以上吸附剂外，目前研究较多的还有用工业废弃物制备的无机吸附剂、复合 吸附剂以及超细及纳米吸附剂等。 炼钢炉渣是钢铁生产过程中产生的一种废弃物，其主要成分为s i 0 2 、c a o 、m g o 和f e o 等。研究表明，以炼钢炉渣制备的吸附剂对溶液中的重金属离子如n i z + 、p b ” 和c u 2 + 等有较好的吸附性能1 9 09 ”。处理含铬废水产生的废弃物一f e 3 + c r 3 + 氢氧化物 经处理后作为吸附剂处理水溶液中的h 9 2 + 【9 2 】。铝j 口- r 业的废弃物一红泥经处理后对 6 琶塞餮筮毯亟鑫宝涟土堂位讼塞 于泼水中的剐聚红染料、永溶液中的砷( a s ) 、p b 2 + 和c r 6 + 都有较好的吸附效莱洚3 峭j 。 a