活性炭改性及吸附条件研究性实验

1、2021/12/41（一）（一） 操操 作作 方方 法法 大家好，我们来自化工大家好，我们来自化工11-5班班组长：张鑫组长：张鑫 成员：高中堂成员：高中堂 李文伟李文伟 潘志颖潘志颖 郑君贤郑君贤指导老师：蒋达洪博士指导老师：蒋达洪博士队伍简介2021-12-42活性炭的研究性实验结果与讨论结果与讨论5实验目的实验目的 1实验药品实验药品2 实验仪器实验仪器3实验步骤实验步骤4目录 活性炭是一种广泛的吸附净化材料，在水的净化食品精致脱色气体吸附均有应用其表面含氧官能团中酸性基团越丰富 ，对极性化合物吸附效率越高，而当碱性基团较多时则易吸附弱极性或非极性物质。活性炭由于其优越的吸附性能，在脱色

2、领域发挥着巨大作用。但是在水净化处理中，活性炭对某些杂质吸附尚不尽人意。为此，本研究以甲基橙溶液为模板，采用不同改性剂对活性炭进行改性处理，研究改性后的活性炭对甲基橙溶液脱色效率及各种因素对脱色效果的影响，以达到活性炭表面化学性质改变提高其选择吸附性的目的。一、实验目的 二、实验药品 活性炭活性炭 去离子水去离子水 体积分数体积分数3%硫酸硫酸 质量分数质量分数0.25%氢氧化钾氢氧化钾 体积分数体积分数5%硝酸硝酸 甲基橙样品甲基橙样品三、实验仪器烧杯抽滤瓶烘干箱恒温水浴槽 722型可见光分光光度计 1 活性炭改性处理2 甲基橙溶液的配制 四、实四、实验步骤验步骤取活性炭各5克，分别加入去离

3、子水、体积分数3%硫酸、质量分数0.25%KOH/体积分数5%醋酸30mL，恒温水浴中60浸渍4h，过滤，取活性炭，用去离子水洗涤至pH=7.0，在110烘箱中烘干至恒温，至于干燥器中备用。 准确称取0.5克甲基橙，加入去离子水500mL制成对照品溶液，作为原液。3 测吸光度 取样品在722型可见光分光光度计进行波长扫描，选择最大吸收为检测波长，测定其吸光度。4 改性活性炭脱色工业过程取20mL原液，分别加入一定量的经不同改性处理的活性炭，在一定温度下吸附一段时间，过滤，得滤液，检测其吸光度。在脱色温度为40，脱色20min实验条件下，分别按照上述步骤4的方法，加入0.2克活性炭，考察各种改性

4、活性炭的吸附效果，选取吸附能力最强的活性炭作为继续研究的材料。用柱状图表示各种改性活性炭吸附下的吸光度 2 活性炭用量的确定在脱色温度为40，脱色20min实验条件下，分别添加所选择的活性炭量为0.2克、0.6克、0.8克进行脱色研究，比较吸光度大小，用曲线图表示不同改性活性炭用量吸附下的吸光度。3 脱色温度 在脱色20min实验条件下，分别选取室温、60、80下进行脱色，考察何温度下脱色效果最佳。用曲线图表示各种温度下改性活性炭吸附下的吸光度。4 脱色时间在上述最佳条件下，分别以20、30、40、50min的脱色时间增加，检测不同脱色时间下甲基橙的脱色率。用曲线图表示不同时间改性活性炭吸附下

5、的吸光度。1 改性剂的确定 五五 结果与讨论结果与讨论1，改性剂的确定，改性剂的确定 去离子水 A=1.06 体积分数3%硫酸 A=1.01 质量分数0.25%KOH A=1.03,体积分数5%硝酸：A=1.05从柱状图可以看出，改性处理加入3%硫酸，质量分数0.25%KOH,体积分数5%硝酸的吸光度都比去离子水小，其中3%硫酸的吸光度最小。表面在这四个改性处理中，体积分数3%硫酸吸附能力最强，家去离子水后的吸附能力最小。2 活性炭用量的确定活性炭用量的确定 在脱色温度为40，脱色时间20min条件下：从曲线图中可以得出，在一定质量范围内，吸光度随着质量的增加而减小， 因此，0.8g的活性炭的

6、吸光度比0.2g和0.6g都小，表明0.8g的吸附能力最大。3，脱色温度 从曲线图中可以得出，吸光度随温度的升高而降低，80时吸光度比60和室温条件下小，表明80的吸附能力最大。4，脱色时间脱色时间 测得原液的吸光度为1.01,20min甲基橙脱色率=（1.01-0.71）/1.01=29.7%.30min甲基橙的脱色率=(1.01-0.49)/1.01=51.5%，40min甲基橙脱色率=（1.01-0.31）/1.01=69.3%，50min甲基橙脱色率=（1.01-0.24）/1.01=76.2% 从曲线图可以得知，在20,30,40,50min的脱色时间，随着时间的增加，吸光度降低，脱色率增加，吸附能力增加。在曲线图也可以看出，时间的增加，吸光度降低率减少。六，结论六，结论 通过吸附条件研究，在改性活性炭的效果中，体积分数3%硫酸