酸改性活性炭的制备及其去除Cr(Ⅵ)的研究的任务书.docx

酸改性活性炭的制备及其去除Cr(Ⅵ)的研究的任务书
任务书
一、选题背景
在近年来的工业化快速发展的背景下，水体污染问题越来越严重，其中Cr（Ⅵ）污染是其重要组成部分。Cr（Ⅵ）的存在对环境和人类健康都存在很大的威胁。因此，研究Cr（Ⅵ）的去除方法是必要的。
活性炭以其卓越的吸附效果在废水处理方面发挥了重要作用，然而其表面酸性较弱，对酸性有机物和一些碱性物质吸附能力不够强，影响了活性炭的去除效果。因此，将活性炭表面进行酸处理，提高其表面的酸性、增加对硫酸、硝酸等强酸性物质的吸附能力。同时，酸改性活性炭的表面还能形成一定数量的酸性羟基和羧基等活性官能团，增强活性炭的吸附能力，提高Cr（Ⅵ）的去除率。
二、研究目的
1.通过酸处理改性活性炭的表面酸性，增加其吸附能力，提高Cr（Ⅵ）去除率；
2.研究活性炭的制备方法和酸处理条件，寻求最佳制备和条件；
3.探究酸改性活性炭对Cr（Ⅵ）的吸附机制和吸附动力学。
三、研究内容
1.活性炭的制备及表征
①制备活性炭，对活性炭的原材料、化学配比比例、炭化温度和热处理方式进行研究；
②通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）等技术手段对活性炭进行表征。
2.酸处理活性炭
①制备适合的酸溶液，对不同酸的用量及浓度进行实验，确定最佳的酸处理条件。
②采用SEM等技术手段对酸改性活性炭进行表征。
3.吸附Cr（Ⅵ）的性能研究
①考虑不同的初始Cr（Ⅵ）浓度、吸附时间、pH值等因素对活性炭的吸附能力的影响；
②在实验室条件下，以去离子水为溶液，评估活性炭的去除效果。
4.吸附机理和动力学研究
①通过表征实验和吸附动力学实验，探究酸改性活性炭的吸附机理；
②研究吸附时间、温度等因素对吸附动力学的影响。
四、研究计划
1.前期准备（2021年4月-2021年6月）
①查阅相关文献，熟悉活性炭的制备、改性及Cr（Ⅵ）的吸附等相关技术；
②准备实验所需的材料和设备；
③确定实验方案和参数。
2.实验（2021年6月-2022年4月）
①制备不同种类的活性炭，并进行表征；
②进行酸处理活性炭实验，并对酸改性活性炭进行表征；
③研究活性炭的吸附性能，探究不同因素对吸附效果的影响；
④研究吸附机理和动力学。
3.数据分析和撰写论文（2022年5月-2022年10月）
①整理实验数据、分析数据结果；
②撰写实验报告，撰写文章并进行修改。
五、预期成果
1.成功制备酸改性活性炭，并评估其吸附Cr（Ⅵ）的性能；
2.通过探究各种因素对活性炭吸附能力的影响，揭示活性炭吸附机理和动力学；
3.发表高质量研究论文，并能够取得一定的学术成果。
六、经费预算
本项研究所需经费为40000元，其中包括：实验材料费5000元，设备和器材费15000元，实验室维护和租赁费用10000元，论文发表费5000元。