改性颗粒活性炭对水中Sb(Ⅲ)的吸附去除试验研究的任务书.docx

改性颗粒活性炭对水中Sb(Ⅲ)的吸附去除试验研究的任务书
一、背景介绍
随着人类社会的不断发展和工业化的进程，大量的工业废水直接或间接地排放到自然环境中，给环境带来了严重的污染问题。其中，某些工业废水中含有高浓度的重金属离子，例如氟化物、铬、镉、汞等，这些重金属离子会对生态环境产生严重破坏，危害人民健康。因此，在环保方面，重金属离子的去除已经成为一个紧迫的问题。
Sb(Ⅲ)的去除是其中的一个难点。目前，常用的方法主要包括氧化还原法、离子交换法、化学沉淀法、吸附法等，但这些方法存在一些缺陷，例如成本、操作难度等问题。吸附法是一种简单、高效、经济的技术，也是目前广泛应用的重金属去除方法之一。因此，利用吸附材料去除工业废水中的Sb(Ⅲ)是一个具有研究意义和应用价值的课题。
本次实验选取改性颗粒活性炭作为Sb(Ⅲ)的吸附材料，研究改性颗粒活性炭对水中Sb(Ⅲ)的吸附去除效果，并探究吸附过程的影响因素，为高效、经济、环保的重金属离子去除提供理论和实验基础。
二、研究目的和意义
研究改性颗粒活性炭对水中Sb(Ⅲ)的吸附去除效果，探究吸附过程的影响因素，其目的如下：
1.评估改性颗粒活性炭对水中Sb(Ⅲ)的吸附去除效果。
2.分析影响吸附效果的因素，包括吸附剂用量、pH值、温度等。
3.探究官能团对Sb(Ⅲ)吸附的贡献。
4.为高效、经济、环保的重金属离子去除提供理论和实验基础。
三、实验设计和流程
1.实验设备和试剂：
实验设备：恒温振荡器、电子天平、紫外分光光度计。
试剂：改性颗粒活性炭、SbCl3、NaOH溶液、HCl溶液等。
2.实验流程：
1)制备改性颗粒活性炭：将活性炭用酸处理后，与聚合物再生纤维及乳化剂充分混合，再将混合物破碎成为不同规格的颗粒活性炭。
2)定量称取一定量SbCl3,将其依次加入250mL的容量瓶中，用去离子水稀释到刻度线，制备一定浓度的Sb(Ⅲ)溶液。
3)实验前根据需要分别调整Sb(Ⅲ)溶液的初始pH值和温度；
4)分别将经过处理的颗粒活性炭添加到含有一定浓度Sb(Ⅲ)溶液中，利用恒温振荡器控制其震荡时间和振荡速度；
5)在一定时间内，去除吸附剂，测量上清液中Sb(Ⅲ)的浓度；
6)通过测定吸附剂前后Sb(Ⅲ)浓度的差值计算Sb(Ⅲ)的吸附量。
四、实验内容
1.利用改性颗粒活性炭对不同浓度Sb(Ⅲ)溶液进行吸附实验，研究Sb(Ⅲ)在改性颗粒活性炭表面的吸附特性。
2.研究改性颗粒活性炭对Sb(Ⅲ)溶液的最佳pH值、最佳用量和温度等因素的影响。
3.探究官能团对Sb(Ⅲ)吸附的贡献。
五、实验数据处理及结果分析
通过不同实验参数下吸附后上清液中Sb(Ⅲ)浓度的变化与之前的浓度对比计算得到吸附量，并绘制吸附等温线图和动力学曲线图，分析改性颗粒活性炭对Sb(Ⅲ)的吸附效果及其吸附行为的特点。同时，通过SEM扫描电镜观察和XRD分析，探究改性颗粒活性炭吸附Sb(Ⅲ)的物理和化学反应机制。
六、预期成果
综合分析实验数据，得出改性颗粒活性炭对Sb(Ⅲ)的吸附效果，分析影响吸附效果的因素，得到吸附行为特点和吸附机理，为高效、经济、环保的重金属离子去除提供理论和实验基础。