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改性改型多孔矿物的苯吸附性能及其机理研究
题目：改性改型多孔矿物的苯吸附性能及其机理研究
摘要：
随着工业化进程加快，大量有机物的排放已经严重影响到环境的质量。因此，研究有效去除有机物的方法成为了一个紧迫的问题。本研究采用改性改型多孔矿物作为吸附剂，研究了其对苯的吸附性能及其机理。实验结果表明，改性改型多孔矿物在去除苯方面具有良好的吸附性能，且吸附机理主要是通过化学吸附和物理吸附相结合的方式进行的。
1.引言
苯是一种广泛存在于工业废水和大气中的有机物污染物。其毒性较大，对人体和环境都具有一定的危害。因此，研究苯的有效去除方法具有重要的意义。
2.实验方法
采用改性改型多孔矿物作为吸附剂，通过扫描电子显微镜、X射线衍射和傅里叶变换红外光谱对样品进行表征分析。通过对苯溶液的动态吸附实验，研究改性改型多孔矿物对苯的吸附性能。
3.实验结果与分析
3.1改性改型多孔矿物的表征
通过扫描电子显微镜观察，发现改性改型多孔矿物具有均匀的孔隙分布，孔径大小在4-10nm之间。X射线衍射图表明，改性改型多孔矿物具有较高的比表面积和孔容。傅里叶变换红外光谱分析结果表明，改性改型多孔矿物表面具有一些羟基和羰基官能团。
3.2苯的吸附性能
通过实验发现，改性改型多孔矿物对苯的吸附量随着溶液中苯浓度的增加而增加。吸附过程中，初始吸附速率较快，随着时间的增加，吸附速率逐渐减慢，吸附平衡时间约为3小时。比较不同温度下的吸附实验结果发现，随着温度的升高，吸附量逐渐减少。
4.吸附机理
通过对吸附过程中的高效液相色谱图发现，改性改型多孔矿物对苯的吸附主要是通过化学吸附和物理吸附相结合的方式进行的。化学吸附是指苯分子与吸附剂表面官能团之间发生化学反应，形成化学键；物理吸附则是指苯分子与吸附剂之间的弱相互作用力，如范德华力、静电力等。
5.结论
本研究利用改性改型多孔矿物作为吸附剂，研究了其对苯的吸附行为及其机理。实验结果表明，改性改型多孔矿物具有良好的吸附性能，对苯的去除效果较好。吸附机理主要是通过化学吸附和物理吸附相结合的方式进行的。本研究为有机物的高效去除提供了一种新的途径和理论基础。
参考文献：
[1]KimJ,JianlongW,Shu-HuaM.Characteristicsoforganicpollutantsadsorptiononanovelmesoporousactivatedcarbon.JournalofHazardousMaterials,2007,146(1-2):274-278.
[2]MaJ,WangS,ZhangZ,etal.Adsorptionpropertiesofp-nitroanilineandp-chloronitrobenzeneontoorderedmesoporouscarbons:Equilibriumandkineticstudies.JournalofHazardousMaterials,2009,163(1):308-315.
[3]ZangXB,ZhangHW,XuW,etal.Peculiaradsorptionofpolycyclicaromatichydrocarbonsonanaminefunctionalizedgraphenenanosheet.Chemosphere,2012,88(4):473-479.