發(fā)布時間：2020-10-27 14:47

　　 內(nèi)分泌干擾物(EDCs)是一種持久性污染物,對生物體存在潛在的雌激素效應(yīng);即使在低濃度下,也會對生物體內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)和分泌系統(tǒng)造成影響。隨著地表水、沉積物以及大氣環(huán)境中檢測出內(nèi)分泌干擾物的濃度越來越高,因而引起廣泛關(guān)注,迫切需要尋找一條高效處理含內(nèi)分泌干擾物廢水的方法。本文選用玉米芯基活性炭為吸附劑,研究其對雙酚S(BPS)、雙酚A(BPA)、雙酚F(BPF)和4,4′-硫代二苯酚(TDP)等四種典型EDCs的吸附性能。使用響應(yīng)面分析方法(RSM)中的中心設(shè)計模型(CCD),考察了吸附時間、吸附劑用量、溶液初始濃度和pH對BPS和BPA吸附量的影響,優(yōu)化了最佳吸附條件。吸附BPS的最佳條件為吸附時間244 min,吸附劑用量0.2 g/L,BPS溶液初始濃度88.4 mg/L,pH 4.3。活性炭吸附BPA的最佳條件為吸附時間238 min,吸附劑用量0.2 g/L,BPA溶液初始濃度90.0 mg/L,pH 6.3。使用吸附等溫線模型對實驗數(shù)據(jù)進行非線性回歸擬合表明,Langmuir和Koble-Corrigan吸附等溫線模型能較好的描述CCAC對BPS和BPA的吸附過程,在298 K時,CCAC吸附BPS和BPA的最大單分子層吸附量分別為617.29 mg/g和770.09 mg/g。熱力學(xué)參數(shù)表明,CCAC對BPS和BPA的吸附均是自發(fā)進行的放熱過程,低溫有利于吸附的進行。動力學(xué)研究表明,準(zhǔn)二級動力學(xué)能夠較好的描述BPS和BPA在CCAC上的吸附行為,吸附速率受顆粒內(nèi)擴散和膜擴散的聯(lián)合控制。為進一步探究CCAC對雙酚類內(nèi)分泌干擾物的吸附過程,研究了CCAC對BPF和TDP的吸附行為�？疾炝宋�附時間、吸附劑用量、pH、溶液的初始濃度和溫度對BPF和TDP吸附量的影響。熱力學(xué)研究表明,BPF和TDP的吸附過程均符合Langmuir吸附等溫線模型,在298 K時,CCAC吸附BPF和TDP的最大單分子層吸附量分別為583.15和809.12 mg/g;Redlich-Peterson吸附等溫線也能夠較好的描述BPF在CCAC上的吸附過程。熱力學(xué)參數(shù)顯示BPF和TDP的吸附是自發(fā)進行的放熱過程。動力學(xué)研究表明,準(zhǔn)二級動力學(xué)模型可以較好的描述BPF和TDP的吸附過程,吸附受顆粒內(nèi)擴散和膜擴散共同控制。采用掃描電鏡(SEM)、傅立葉紅外光譜(FTIR)和比表面積分析儀(BET)等對玉米芯活性炭進行表征,并探討了吸附機理。玉米芯基活性炭對BPS、BPA、BPF和TDP有較好的吸附性能,是處理水體中酚類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的很有前景的吸附材料。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ424.1;X703
【部分圖文】：

Fig.2.1 The molecular structure of BPS性炭的制備去離子水洗滌 3~5 次，在 105℃烘箱中烘干，破玉米芯裝入干餾釜內(nèi)炭化熱解，當(dāng)溫度達到 40卻后取出備用。取 10 g 炭化玉米芯置于臥式管司，GSL-13-9Y）中，先通入氮氣以排出其中速率加熱到 909 ℃，將氮氣切換為水蒸氣進行比為 1:1.5），活化 42 min 后停止加熱，并在氮得到的玉米芯基活性炭（CCAC）并研磨至一定析方法實驗實驗以 BPS 水溶液為研究對象，考察了 BPS 初和溶液 pH 對吸附的影響。用 0.1 mol/L 的 NaO

圖 2.2 BPS 實際值和預(yù)測值之間的關(guān)系圖.2.2 The actual data versus predicted data for adsorption capacity of BPS表 2.4 模型的方差分析Tab.2.4 The results of ANOVA analysis for adsorption of BPS差來源 平方和 自由度 均方差 F 值 P 值模型 24664.17 14 1761.73 113.44 <0.0001 顯著溶液濃度 14018.12 1 14018.12 902.62 <0.00012-時間 315.74 1 315.74 20.33 0.0004附劑用量 5430.34 1 5430.34 349.66 <0.0001X4-pH 1768.34 1 1768.34 113.86 <0.0001X1X25.23 1 5.23 0.34 0.5702X1X363.69 1 63.69 4.12 0.0606X1X430.89 1 30.89 1.99 0.1789X2X319.74 1 19.74 1.27 0.2773X2X44.70 1 4.70 0.30 0.5904X3X469.76 1 69.76 4.49 0.0511X121693.58 1 1693.58 109.05 <0.00012

解回歸方程（2.3）計算得到的最佳吸附工藝條件為吸附時間 244 min，吸附劑用量 0.2 g/L，BPS 溶液初始濃度 88.4 mg/L，pH 4.3，模型預(yù)測的最大吸附量為 177.78 mg/g。在優(yōu)化的工藝條件下，進行 5 組平行吸附實驗，得到 BPS 吸附量的平均值為 177.67 mg/g（175.28，181.31，176.35，177.23 和 178.17 mg/g），實驗值與模型預(yù)測吸附量一致，表明此模型可以用于優(yōu)化 CCAC 吸附 BPS 的吸附條件。
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本文編號：2858664