膨胀石墨以其对苯酚吸附降解性能的表征毕业论文

本科毕业设计(论文)题目: 膨胀石墨以其对苯酚吸附降解性能的表征学院:专业:班级:学号:学生姓名：指导教师:毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

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图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它膨胀石墨以其对苯酚吸附降解性能的表征摘要膨胀石墨(EG)是由鳞片石墨制备成的一种疏松多孔的蠕虫状物质,具有发达的网络状孔隙结构,较大的比表面积,较高的表面活性,是一种具有较高化学稳定性的,环境友好的廉价液相吸附材料。

TiO2是一种新型的廉价无毒的高效光催化材料。

以膨胀石墨负载TiO2而得到的复合材料不仅具有吸附性能,而且还具有光催化性能。

本实验研究了膨胀石墨对苯酚废水的吸附作用，用新方法和旧方法分别制备了负载二氧化钛的膨胀石墨，用以对模拟废水中苯酚的去除，并对比了两种方法负载二氧化钛的石墨对苯酚的降解效果，结果表明：膨胀石墨对苯酚的吸附符合Langmuir和Freundlich等温线。

用新方法负载二氧化钛的膨胀石墨降解苯酚废水的效果明显比传统方法好。

关键词：膨胀石墨TiO2苯酚吸附降解AbstractExpanded graphite(EG) is a worm-like porous material which is produced by natural squama graphite. It has evolutive network-like pore strueture,big specific surface area ,and high surface-active,it i s a kind of cheap environment-friendly liquid phase adsorption with high chemistry stability. TiO2 is a kind of new cheap and non-toxic photochemical catalysis material. The compounds which made by EG and TiO2not only has the adsorption performance, moreover also has the photochemical catalysis performance ,which provided a new idea and a new focus of study on environmental material.The experimental study on the expansion of adsorption on Phenol Wastewater by EG . With the new method and the old method of expanded graphite supported TiO2were prepared, for removal of phenol wastewater, and compared two methods of loaded TiO2 graphite effect on the degradation of phenol. The result showed that the adsorption of phenol accord with Langmuir isotherm and Freundlich isotherm. The expanded graphite of inserting TiO2 with new method is better than old method at the removal of phenol.Key words: Expanded graphite ；TiO2；Phenol；Adsorption；Degradation目录第一章绪论 (1)1.1 石墨 (1)1.1.1 石墨简介 (1)1.2 膨胀石墨 (2)1.2.1 膨胀石墨简介 (2)1.2.2 膨胀石墨的性质 (2)1.2.3 膨胀石墨的制备 (3)1.2.4 膨胀石墨的水洗方法 (5)1.2.5 膨胀石墨膨胀技术的研究 (5)1.2.6 膨胀石墨的应用 (6)1.3 苯酚 (7)1.3.1 含酚废水的来源 (7)1.3.2 苯酚危害 (8)1.3.3 苯酚处理工艺 (8)1.4 TiO2 (9)1.4.1 纳米TiO2简介 (9)1.4.2 TiO2的晶型结构 (10)1.4.3 TiO2的性质 (10)1.4.4 TiO2的制备方法[49-53] (11)1.5 研究的目的和内容 (11)1.5.1 研究的目的 (11)1.5.2 研究的内容 (12)2.1 实验仪器 (13)2.2 实验试剂及材料 (13)2.2.1 试剂 (13)2.2.2 材料 (14)2.3 膨胀石墨的制备 (14)2.4 TiO2溶胶的制备 (15)2.5 负载TiO2的膨胀石墨的制备 (15)2.6 膨胀体积的测定 (15)2.7 废水中苯酚浓度的测定 (15)2.7.1 配制苯酚标准溶液 (15)2.7.2 苯酚去除量的测定及去除率的计算 (16)3.1 实验部分 (17)3.1.1 不同制备因素对膨胀体积的影响 (17)3.1.2 不同负载方法对膨胀体积的影响 (17)3.2 结果与讨论 (17)3.2.1 不同制备因素对膨胀体积的影响 (17)3.2.2 单因素实验 (19)3.3 本章小结 (24)4.1 实验部分 (25)4.1.1 膨胀石墨对苯酚吸附特性的研究 (25)4.1.2 TiO2/EG对苯酚去除特性的研究 (27)4.2 实验结果和讨论 (28)4.2.1 膨胀石墨对苯酚吸附特性的研究 (28)4.2.2 TiO2/EG对苯酚去除特性的研究 (32)4.3 本章小结 (35)第一章绪论1.1 石墨1.1.1 石墨简介石墨（NG）是一种天然层状无机材料，属于导电体。

石墨是导电体中一种最软的矿物。

石墨的主要用来制造铅笔芯和润滑剂。

石墨是在高温下形成的，分布最广的是石墨的变质矿床，是由于富含有机质或碳质的沉积岩，在经过区域变质作用后行成的。

在中国，山东省莱西市和吉林省磐石市是重要的石墨产地。

[1]石墨晶体是由碳原子组成的六角环状结构的多层叠合体：同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每个碳原子用三个共价键与另外三个原子相连；六个碳原子在同一个平面上形成了正六边形的环，伸展成片层结构，C-C键的键长都是142pm，而在同一平面的碳原子各剩下的一个p轨道就相互重叠。

石墨晶体结构如图1。

1.2 膨胀石墨1.2.1 膨胀石墨简介膨胀石墨（EG）又称柔性石墨，是由天然鳞片石墨经过制备获得的一种疏松多孔的蠕虫状物质。

[2]1840年，首先由Schafhaeutl将硫酸和硝酸混合加入到鳞片石墨中，经过加热而发现石墨产生体积膨胀的现象；在1963年，美国联合碳化物公司首先申请可膨胀石墨制造技术专利并于1968年进行工业化生产。

由于表面及内部孔隙结构非常发达，因此膨胀石墨的疏水亲油性能很好。

另外膨胀石墨的化学稳定性强，能耐高温和低温，防辐射性能强，耐腐蚀性能好，且无毒，不会对环境造成二次污染，是一种良好的处理废水的吸附材料。

膨胀石墨不仅保留了石墨原有的性能，还增加了许多原有石墨不具备的新性能。

目前膨胀石墨已经广泛应用于石油、化工、轻工、电力、冶金、机械、仪表、汽车、原子能、宇航等工业部门。

1.2.2 膨胀石墨的性质膨胀石墨[3-5]具有许多优良特性，它不仅保留了天然石墨的许多优点，例如耐热性、耐腐蚀性、耐辐射性、导电导热性、自润滑性及摩擦系数低等优良性质；还具备了其本身特有的性质，例如[6-7]对有机物吸附性好、轻质柔软、可压缩、回弹性能好等性能，其主要表现如下表：表1.1 膨胀石墨的性质性能具体表现耐高温与低温性在非氧化介质或惰性气体中，在﹣200℃～2500℃范围内使用时，高温不软化，低温不变脆，尤其不因压力和温度交变或受震动，而出现密封失效。