摘 要

氯酚类化合物来源广危害大，不经处理排放会对环境造成巨大的影响，本文选取氯酚类化合物中两种具有代表性的物质—邻氯苯酚和对氯苯酚作为实验的吸附质。介孔碳是一种新型材料，比表面积和孔体积大，目前在吸附处理氯酚类化合物的应用上较少。本实验采用氮掺杂介孔碳吸附处理对氯苯酚和邻氯苯酚，对比两种氯酚的处理效果差异，绘制介孔碳吸附两种氯酚的动力学曲线和吸附等温线，考察温度、pH对吸附的影响。

结果表明，介孔碳对对氯苯酚的吸附效果优于邻氯苯酚，介孔碳对对氯苯酚的最大吸附量为57.05mg/g，对邻氯苯酚的最大吸附量为26.49mg/g。介孔碳和活性炭对对氯苯酚和邻氯苯酚的吸附符合准一级动力学模型。在pH=9时，介孔碳对对氯苯酚和邻氯苯酚的吸附效果优于pH=5.5和pH=7时介孔碳的吸附效果。在15℃时，介孔碳对对氯苯酚和邻氯苯酚的吸附效果优于25℃和35℃时介孔碳的吸附效果。

关键词：对氯苯酚 邻氯苯酚 介孔碳 吸附等温线 吸附动力学曲线

Removal of o-chlorophenol and p-chlorophenol from wastewater by ordered mesoporous carbon adsorption

Abstract

Chlorophenols are widely sourced and harmfu, and the untreated emissions will have a huge impact on the environment. In this paper, two representative substances (o-chlorophenol and p-chlorophenol) of chlorophenols as experimental adsorbates. Mesoporous carbon is a new type of material with a large specific surface area and pore volume. It is currently less used in the adsorption and treatment of chlorophenols. In this experiment, nitrogen-doped mesoporous carbon adsorption was used to treat p-chlorophenol and o-chlorophenol, and the difference in treatment effect between two chlorophenols was compared. The kinetic curves and adsorption isotherms of two kinds of chlorophenols adsorbed by mesoporous carbon were plotted to investigate the effects of temperature and pH.

The results show that the effect of mesoporous carbon adsorption on chlorophenol is better than that of o-chlorophenol.The maximum adsorption capacity of mesoporous carbon to p-chlorophenol was 57.05 mg/g, and the maximum adsorption amount of o-chlorophenol was 26.49 mg/g. Adsorption of p-chlorophenol and o-chlorophenol by mesoporous carbon and activated carbon conforms to quasi-first-order kinetic model. At pH=9, the adsorption effect of mesoporous carbon on p-chlorophenol and o-chlorophenol is better than that of mesoporous carbon at pH=5.5 and pH=7. At 15 °C, the adsorption effect of mesoporous carbon on p-chlorophenol and o-chlorophenol is better than that at 25 °C and 35 °C.

Key words: p-chlorophenol;o-chlorophenol;mesoporous carbon;adsorption isotherm; adsorption kinetics curve

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2 氯酚类化合物的处理方法 1

1.2.1物化法 1

1.2.2化学法 2

1.2.3生物法 3

1.3介孔碳材料的发展 4

1.3.1介孔碳的制备 4

1.3.2介孔碳的改性 5

1.3.3介孔碳的运用 5

1.4研究内容 5

第二章 实验部分 6

2.1 实验药品 6

2.2 实验仪器 6

2.3 溶液配制 6

2.4分析方法 6

2.5 实验步骤 7

2.5.1 对氯苯酚和邻氯苯酚标准曲线的绘制 7

2.5.2 吸附动力学曲线的绘制 7

2.5.3 吸附等温线的绘制 8

第三章 实验结果及讨论分析 9

3.1 对氯苯酚和邻氯苯酚 9

3.1.1 对氯苯酚和邻氯苯酚的标准曲线 9

3.1.2 对氯苯酚和邻氯苯酚动力学曲线 9

3.1.3 对氯苯酚和邻氯苯酚吸附等温线 11

3.1.4 温度对介孔碳吸附对氯苯酚和邻氯苯酚的影响 12

3.1.5 pH对介孔碳吸附对氯苯酚和邻氯苯酚的影响 14

第四章 结论与展望 17

4.1结论 17

4.2展望 17

参考文献 18

致谢 21

第一章 绪论

1.1前言

氯酚类化合物是常见的环境类污染物^[1]，主要来源是造纸、印刷、皮革、制药等工业的原料和防腐消毒。氯酚类化合物具有致畸、致癌、致突变的三致作用^[1]，其在环境中具有稳定性和生物累计性，会对环境和生物造成巨大的影响。随着苯环上氯原子数量的增加，氯酚类化合物溶解性降低^[2]，而在氯原子数量相同时，影响溶解性的主要是氯原子的位置，间位氯取代基的溶解性和毒性都超过邻位氯取代基^[3]。水体中存在不同的氯酚，由于氯原子数量的差异导致溶解性的差异，因此在处理含有氯酚类化合物废水时要考虑到不同氯酚的溶解性，使废水处理难度提高。

氯酚类化合物来源广、危害大且稳定性好，如果未经处理直接进入环境中，将会污染环境并且会对人体健康造成危害。目前，氯酚类化合物在水体和土壤中大量存在，在我国，降水和水的流动性对不同水域的氯酚类化合物的含量影响巨大，北方水体受到氯酚类化合物的污染比南方水体严重^[4]。