活性炭纤维对凝结水中铁的吸附及其再生研究的任务书.docx

活性炭纤维对凝结水中铁的吸附及其再生研究的任务书
任务书
题目：活性炭纤维对凝结水中铁的吸附及其再生研究
任务描述：
凝结水来自于蒸汽冷凝回收水和许多化学工艺造成的废水。其中，铁是凝结水中最常见的重金属污染物之一，其高浓度会导致废水难以处理，对水环境造成严重的影响。因此，利用吸附法减少凝结水中铁的含量，是解决这一问题的有效途径。
本次研究旨在探究活性炭纤维对凝结水中铁的吸附能力及其再生能力，具体任务为：
1.制备活性炭纤维材料。选用具有较好吸附性能的物质，经过一系列处理工艺制备出具有一定密度和孔隙度、表面积较大的活性炭纤维材料。
2.考察活性炭纤维对凝结水中铁的吸附性能。将制备好的活性炭纤维与含铁浓度不同的凝结水进行接触，对其吸附性能进行测试。同时，调控不同因素（如初浸时间、初始pH值等）对吸附性能的影响。
3.优化活性炭纤维对凝结水中铁的吸附效果。考虑不同因素间的相互关系，找出各因素的最佳值，实现最大吸附效果。并通过等温线和动态试验分析吸附过程的特征。
4.评估活性炭纤维对凝结水中铁的再生能力。设计不同条件下的再生方案，考察活性炭纤维在不同条件下再生后的性能，如再生后的吸附量、吸附速率等。
5.分析活性炭纤维吸附凝结水中铁的机理。通过表面分析和谱学技术等手段，进一步研究活性炭纤维吸附凝结水中铁的机理，为更好地利用活性炭纤维减少凝结水铁含量提供理论支持。
6.撰写研究报告。总结实验结果，发表学术论文，提出对活性炭纤维在凝结水处理中的应用前景的看法。
任务要求：
1.熟练掌握活性炭制备及表征、吸附实验、再生技术等方面的实验操作方法和相关理论知识。
2.认真执行实验计划，确保实验数据真实可靠，并及时处理实验过程中遇到的问题。
3.学会使用表面分析和谱学技术等高端手段，并能灵活运用其分析实验结果。
4.学会撰写规范、准确的实验报告，并能够进行学术论文的撰写和发表。
5.具备团队合作精神和责任心，积极备课、配合其他成员完成实验。
6.遵守实验室的安全规定，注意实验安全，保证实验室内外环境整洁。
参考文献：
[1]ZhangY,SunS,WangM,etal.PreparationandcharacterizationofactivatedcarbonfibersfromliquefiedwoodviaaKOHactivationmethod[J].Fuel,2017,206:490-498.
[2]LianF,SunS,WangM,etal.Characterizationoftheporestructuresofsuperioractivecarbonsfiberspreparedbyacombinationmethodoftwoactivationsteps[J].AppliedSurfaceScience,2017,417:311-320.
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[4]ChenY,XuC,SunS,etal.Activatedcarbonfibersmadefromliquefiedwoodforhigh-performanceenergystoragedevices[J].JournalofMaterialsChemistryA,2017,5(26):13519-13529.
[5]SunS,LianF,WangM,etal.High-performanceactivatedcarbonfibersderivedfromliquefiedwoodwithcarbondioxideactivationforcapacitiveenergystorage[J].JournalofMaterialsChemistryA,2018,6(33):16217-16228.
时间安排：
1.准备阶段：制备活性炭纤维材料、分析各条件下的实验参数、开会商议实验方案。（2周）
2.实验阶段：实验分为三个阶段，分别是吸附性能、优化吸附效果、再生方案的实现。每个阶段需持续4周，共计12周。
3.报告撰写和终期展示：将各阶段实验结果及分析写成学术研究报告，组织实验结果的汇报和终期展示。（2周）
总计时间：16周
注意：如果实验过程中遇到困难，需要依据实际情况进行调整，但须与导师商议，保证实验效果达到预期。