粉末活性炭对偶氮染料-甲基橙的去除机理研究开题报告

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1. 研究目的与意义

我国的印染行业发展迅速，印染废水已经成为我国工业污水的主要来源之一。

印染废水的水量非常之大，平均每印染加工1吨纺织品就要耗水100～200吨，其中的80～90%会成为废水。

印染废水第一是cod含量高,但bod与cod比值较小,因此可生化性比较差；第二是染料本身作为一种结构稳定的有机化合物,具有抗酸、抗碱、抗光、抗微生物的特性,在环境中有较长的滞留期；第三是染料品种多、结构复杂、浓度、色度高、性质稳定、无机盐含量高，具有量大、浓度高、污染物组成复杂、碱性大、水质变化大、色度深、有机物含量高等特点，所以印染废水属比较难处理的工业废水。

2. 国内外研究现状分析

国内外通常采用的处理方法可分为物理化学法、化学法和生物法三大类，具体包括萃取法，吸附法、膜分离法、气浮法、化学絮凝法、化学氧化法、电化学法、臭氧氧化法、好氧处理法、厌氧处理法等等。

而吸附法拥有设备简单，操作方便，投资较少，周期较短等优势。

活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和较大比表面积的多孔材料,有化学稳定性好,机械强度高, 吸附能力强,可再生的优点。

3. 研究的基本内容与计划

本实验是研究粉末活性炭对阴离子染料甲基橙的吸附特性及机理的研究。

通过实验，用粉末活性炭分别对阴离子染料-甲基橙进行吸附等温线的探究、吸附动力学的探究、以及热力学的探究；首先，实验得出甲基橙溶液的标准曲线。

然后设置不同的浓度梯度以及温度梯度进行实验，利用langmuir和freundlich方程对吸附等温线进行拟合计算；选出一组浓度，在一定温度下，分别得出不同时间点一定量的粉末活性炭对阴离子染料甲基橙的吸附量，利用一级、二级动力学对吸附量与时间的变化关系进行非线性或线性拟合，得出适合的动力学方程；分别改变ph,吸附剂剂量，考察它们对吸附效果的影响；利用热力学公式对温度影响体系下的吸附量变化进行焓、熵和吉布斯自由能的计算。

4. 研究创新点

活性炭作为一种具有很强吸附脱色性能的吸附剂，在吸附法中扮演很重要的角色。

它具有高度发达的孔隙结构以及较大的比表面积的特点，它不仅可以去除水中的染料，可以吸附更多的极性以及非极性分子。

活性炭表面有络合物存在，还能够去除重金属等污染。