木质素活性炭的制备及其对硝基苯的吸附

2014年第34卷第4期化工环保ENVIRONMENTALPROTECT10lNOFCHEMICALINDUSTRY·305·木质素活性炭的制备及其对硝基苯的吸附黎先发(西南科技大学生命科学与工程学院，四川绵阳621010)[摘要]利用工业碱木质素分别经KOH及HPO活化制备两种木质素活性炭(KAC和PAC)，并用于模拟硝基苯废水的处理。采用SEM和IR等手段对木质素活性炭进行了表征。考察了木质素活性炭加入量、废水pH、吸附时间等因素对硝基苯吸附量的影响。表征结果显示，KAC具有丰富的孔结构，PAC表面含有多种功能基团。实验结果表明：在吸附温度298K、初始硝基苯质量浓度250mg／L、木质素活性炭加人量1．0g／L、废水pH3、吸附时间24h的条件下，KAC及PAC对硝基苯的吸附量分别为237．8mg／g和211．9medg，去除率分别达~191％和84％；KAC及PAC对硝基苯的吸附过程符合拟二级动力学方程，吸附等温线满足Langmuir等温吸附方程；当解吸剂的(乙醇)：V(去离子水)=9时，在PAC和KAC上吸附的硝基苯的解吸率分别达到99％和93％；木质素活性炭重复使用5次后，KAC和PAC对硝基苯的吸附量分别为115．4mg／g和130．7mg／g。[关键词]木质素；活性炭；硝基苯；吸附剂；废水处理[中图分类号]X783[文献标志码]A[文章编号]1006—1878(2014)04—0305—06PreparationofLignin-basedActivatedCarbonsandAdsorptionofNitrobenzeneLiXianfa(SchoolofLifeScienceandEngineering，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，MianyangSichuan621010，China)Abstract：Twokindsoflignin—basedactivatedcarbons(KACandPAC1werepreparedfromindustrialalkaliligninbychemicalactivationwithKOHandH3PO4respectively，andusedtotreatthesimulatednitrobenzene(NB)wastewater．TheywerecharacterizedbySEMandIR．Thefactorsaffectingthenitrobenzeneadsorptionwerestudied．ThecharacterizationresultsshowthatKAChasafully—porousstructure，whilePACsurfacehasmanyfunctionalgroups．Theexperimentalresultsshowthat：Undertheconditionsofadsorptiontemperature298K，initialNBmassconcentration250mg／L，lignin-basedactivatedcarbondosage1．0g／L，wastewaterpH3andadsorptiontime24h，theadsorptioncapacitiesofKACandPACtoNBare237．8mg／gand211．9mg／gwith91％and84％ofremovalraterespectively；TheadsorptionofNBonKACandPACcanberepresentedbythepseudo—second—orderkineticmodel，andtheiradsorptionisothermsfitwellwiththeLangmuirequation；WhenthemixedliquidofethanolanddeionizedwaterwithV(ethano1)：V(deionizedwater)=9isusedasdesorptionagent，thedesorptionratesofNBfromPACandKACare99％and93％respectively；Afterreusedby5times，theadsorptioncapacityofKACandPACtoNBremain115．4mg／gand130．7mg／grespectively．Keywords：lignin；activatedcarbon；nitrobenzene；adsorbent；wastewatertreatment硝基苯是重要的有机溶剂和化学中间体，主要用于医药、燃料、农药及炸药等行业，在环境中的排放量较大uJ。硝基苯是典型的高毒性有机