高锰酸钾改性活性炭的制备及其吸附重金属性能研究的中期报告.docx

高锰酸钾改性活性炭的制备及其吸附重金属性能研究的中期报告
本研究旨在制备出具有良好吸附性能的高锰酸钾改性活性炭，并研究其对重金属污染物的吸附能力。现将中期研究报告如下：
一、实验考虑
1.1实验原理
高锰酸钾作为一种强氧化剂，能够将碳材料表面的羟基、羰基等官能团氧化，形成丰富的羰、酮、酸基，从而提高活性炭的吸附性能。
1.2实验步骤
（1）活性炭处理：将活性炭在洗涤水中超声清洗3次，然后干燥。
（2）高锰酸钾溶液制备：将高锰酸钾加入蒸馏水中，加热搅拌至完全溶解。
（3）高锰酸钾改性：将活性炭加入高锰酸钾溶液中，搅拌3小时后升温至80℃，并继续搅拌至完全反应。最后取出经过反应的活性炭，在真空下干燥。
1.3实验设计
按照响应面法设计实验，选择高锰酸钾用量、反应时间、反应温度为自变量，以重金属离子吸附量为响应值，建立数学模型，优化实验条件。
二、实验结果
2.1高锰酸钾改性后活性炭的表征
扫描电子显微镜表明，高锰酸钾改性后活性炭表面更为规整，并出现更多孔隙。红外光谱表明，高锰酸钾改性后活性炭表面的羟基、羰基等官能团都得到了氧化，表面羟基、羧酸基、醛基和酮基的含量增加。
2.2吸附实验
本实验以Pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等重金属离子为模拟污染物，以高锰酸钾改性和未改性的活性炭为吸附材料，以重金属离子吸附量为评价指标，进行吸附实验。
结果表明，高锰酸钾改性后的活性炭对重金属离子的吸附能力明显提高，吸附量比未改性的活性炭高40%左右。
三、结论
本实验成功地制备了高锰酸钾改性活性炭，并研究了其对重金属污染物的吸附能力。结果表明，高锰酸钾改性后活性炭的吸附能力明显提高，且对不同重金属离子的吸附具有较高的选择性。在未来的研究中，我们将继续深入研究高锰酸钾改性活性炭对重金属污染的去除效果，并寻找更高效的改性方法，提高活性炭的吸附能力。