煤基FeAC去除废水中苯胺和吡啶的吸附行为和模型优化 论文

在水污染治理领域中，吸附技术一直是去除有机污染物的重要手段。尤其在处理含有有毒有害有机物的废水时，吸附技术凭借其操作简便、成本相对低廉以及对环境友好等优点，被广泛研究和应用。本文研究的主题是使用煤基活性炭Fe系吸附剂（简称Fe/AC）去除废水中苯胺和吡啶，这在水处理领域具有重要的理论和实际意义。煤基活性炭（Activated Carbon，AC）作为一种多孔性吸附材料，因其具有较大的比表面积、良好的化学稳定性以及优越的吸附能力，在废水处理中被广泛应用。然而，单纯活性炭的吸附能力有限，因此常需要通过改性来增强其吸附性能。改性方法有多种，包括物理法和化学法。本文采用的是化学浸渍法，通过在活性炭表面引入铁元素（Fe），得到铁改性的活性炭吸附剂Fe/AC。铁改性可以显著提高活性炭的表面活性和吸附容量，这是因为铁元素可以与某些特定的有机分子形成络合物，从而增强了对特定有机物的吸附能力。在描述中提到了扫描电镜（SEM），这是一种表征材料微观结构的重要工具。通过SEM可以观察到吸附剂的表面形态、孔隙结构等信息，这对于研究吸附剂的吸附性能和吸附机理至关重要。SEM图像可以帮助研究者判断吸附剂是否成功制备，以及吸附剂表面经过铁元素改性后是否发生了明显变化，从而影响其吸附性能。接着，我们来讨论被吸附的污染物——苯胺和吡啶。苯胺（Aniline）是一种含有氨基的芳香族化合物，广泛存在于染料、农药等化工产品生产中，因其毒性较大对环境和人体健康均造成威胁。吡啶（Pyridine）也是一种常见的含氮杂环化合物，具有类似苯胺的毒性。因此，从废水中有效去除苯胺和吡啶对保护生态环境和公众健康具有重要意义。在吸附过程中，吸附模型是描述吸附剂与吸附质之间相互作用关系的重要工具。通过建立和优化吸附模型，可以更好地预测吸附行为，优化吸附工艺条件。模型优化通常包括实验设计、数据收集、模型拟合和验证等步骤。通过对吸附实验数据的分析，建立合理的吸附等温线（如Langmuir等温线、Freundlich等温线等）和动力学模型（如准一级动力学模型、准二级动力学模型等），可以揭示吸附剂对特定吸附质的吸附特性，为实际应用提供理论依据。在论文中，还提及了中国煤炭行业知识服务平台（***）。该平台为相关领域的研究者和从业者提供了一个信息共享和交流的场所。该平台的存在有助于提高煤炭行业内的信息透明度和交流效率，促进煤炭行业技术进步和环境友好型发展的实现。本文主要探讨了煤基Fe系活性炭吸附剂（Fe/AC）在废水中去除苯胺和吡啶的吸附行为，以及如何通过模型优化来提高吸附效率和效果。采用化学浸渍法改性活性炭后，通过扫描电镜等表征手段分析其物理化学性质变化，结合吸附模型研究吸附剂的吸附特性，并通过中国煤炭行业知识服务平台展示了研究背景与意义。这项研究对于提升工业废水处理技术、开发新型环境友好型吸附材料和推动煤炭行业可持续发展都具有积极的作用。