第二章 实验部分

第二章实验部分

2.1 样品的制备

2.1.1原料

椰壳活性炭GH-16（筛分成40~60目）：北京光华木材厂

预加氢柴油（0.053 wt%硫）：中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院提供

氢氟酸、浓盐酸、浓硫酸（96 %）：分析纯，沈阳市联邦试剂厂

苯并噻吩（99 %）、二苯并噻吩（99 %）、4,6-二甲基二苯并噻吩（95 %）、二苯并噻吩砜（97 %）：百灵威（Acros）

正庚烷：分析纯，天津市化学试剂厂

四氢萘：分析纯，北京化工厂

十氢萘：分析纯，中国医药集团上海化学试剂公司

N-甲基吡咯烷酮（NMP）：化学纯，中国医药集团上海化学试剂公司

N,N-二甲基甲酰胺（DMF）：化学纯，天津市科密欧化学试剂开发中心

乙酸: 分析纯，中国沈阳试剂一厂

甲酸：分析纯，中国沈阳试剂五厂

NaOH、Na2CO3、NaHCO3: 分析纯，辽宁省医药经贸公司试剂厂

无水乙醇：分析纯，沈阳市联邦试剂公司

氯化十六烷基吡啶、双十八基二甲基氯化铵：上海青浦合成试剂厂

四辛基氯化铵：分析纯，Fluka试剂公司

NaH2PO4⋅2H2O、Na2WO4⋅2H2O：分析纯，沈阳市联邦试剂公司

Ce(IV)(SO4)2⋅2H2O：分析纯，沈阳市联邦试剂公司

甲苯：分析纯，沈阳市联邦试剂公司

H2O2（30 %）：沈阳市联邦试剂公司

TiO2(P25)：德国Degussa

NH4VO3：分析纯，沈阳试剂二厂

草酸：分析纯，辽宁省医药公司试剂厂

(NH4)2S2O8：分析纯，沈阳市联邦试剂公司

KMnO4：分析纯，沈阳试剂一厂

KOH：分析纯，辽宁省医药经贸公司试剂厂

ZnCl2：分析纯，沈阳联邦试剂厂

Fe(NO3)·9H2O：分析纯，北京双环化学试剂厂

H3PO4（85 %）：分析纯，北京化学试剂厂

MCM-41：本组合成

Ni(NO3)⋅6H2O：分析纯，北京化工厂

醋酸铜：分析纯，北京化工厂

Zn(NO3)2 ⋅6H2O：分析纯，沈阳联邦试剂厂

Co(NO3)2⋅6H2O：分析纯，沈阳联邦试剂厂

(NH4)6Mo7O24⋅4H2O：分析纯，上海胶体化工厂

Mn(CH3COO)2⋅4H2O：分析纯，北京化工厂

Zr(NO3)4⋅5H2O：分析纯，上海试剂厂

亚甲蓝：分析纯，辽宁省医药经贸公司试剂厂

邻氯酚：分析纯，辽宁省医药经贸公司试剂厂

KI：分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心

I2：分析纯，天津市励特吉尔环保技术研究所

邻苯二甲酸氢钾：分析纯，辽宁省医药经贸公司试剂厂酚酞：分析纯，辽宁省医药经贸公司试剂厂

甲基橙：分析纯，辽宁省医药经贸公司试剂厂

2.1.2 样品制备

2.1.2.1活性炭改性

A)浓硫酸改性

按Korver[1]方法，用浓盐酸和氢氟酸洗涤商业颗粒活性炭GH-16的灰分后，再用去离子水洗涤，然后在120o C干燥过夜。这样制备的样品用GH表示。这个炭再用96 %的浓硫酸在不同的温度下（150、220、250、270o C）化学改性。在化学改性后，样品用二次蒸馏水充分洗涤，直到在滤液中检测不到硫酸根为止（BaCl2检测），再在120o C干燥过夜。这样得到的样品标记为GHS t（t表示不同的处理温度）。

B)硝酸改性

将上述洗去灰分的活性炭3克用60毫升浓硝酸在40、60和80o C分别处理3小时后，用蒸馏水洗涤至pH试纸显中性为止，在120o C烘箱中烘干过夜。制得的活性炭标记为GHN t（t表示处理温度）。

C)过二硫酸铵改性

将3克洗去灰分的活性炭用60毫升过二硫酸铵饱和水溶液在60o C处理3小时后，经过滤、洗涤、干燥得到改性活性炭，标记为GHNS。

D) 过氧化氢改性

将3克洗去灰分的活性炭用60毫升30 %过氧化氢水溶液在60o C处理3小时后，经过滤、洗涤、干燥得到改性活性炭，标记为GH-HP。

E）水蒸汽和二氧化碳高温处理

将洗去灰分的活性炭5克装入石英管中，在通水蒸汽或/和二氧化碳气氛下将温度升至850o C和900 o C处理不同时间，得到不同处理温度和时间的活性炭。分别标记为GH-H20-850或GH-H20-900和GH-CO2-850或GH-CO2-900。

F）在不同活性炭上负载金属氧化物

采用浸渍法在活性炭表面负载5%的下列氧化物：Na2O、CuO、NiO、ZnO、

CoO、MoO3、MnO2、ZrO2、V2O5。

2.1.2.2 [(C18H37)2N+(CH3)2]3[PW12O40]催化剂的制备

（1）将自制的磷钨酸14克溶于300毫升水中，制得磷钨酸水溶液；

（2）将18.85克双十八基二甲基氯化铵溶解在130毫升无水乙醇中，制得双十八基二甲基氯化铵的乙醇溶液；

（3）在剧烈搅拌下，将溶液（2）滴加到溶液（1）中，滴加速度控制在每秒钟1滴；

（4）滴加完后继续搅拌5~10小时；

（5）抽滤后用蒸馏水洗涤4~6次（每次100毫升水）；

（6）真空干燥（180 mmHg）：50o C下24小时；60o C下12小时；催化剂收率为87 %;

（7）制得的[(C18H37)2N+(CH3)2]3[PW12O40]催化剂用溴化钾压片测红外谱图，存在如下诸峰：2953、2920、2850、1635、1486、1467、1378、

1079、976、899、814、748、721、596、520 cm-1。

2.2 实验方法及样品表征

2.2.1 实验方法

2.2.1.1 水溶液中的吸附质在活性炭上吸附

用在水溶液吸附实验中的碘溶液的浓度为25 mmol/L（即6350 mg/L），制备方法是将碘溶解在碘化钾溶液中（碘化钾与碘的摩尔比为2.5），碘溶液的制备方法与文献[2]相同。在吸附实验中所用邻氯苯酚的浓度为3.9 mmol/L（即500 mg/L）。亚甲蓝的起始浓度为1.76 mmol/L（即500 mg/L）。吸附按如下步骤进行：（1）将一定量的活性炭（0.1~0.7 g）放入100 mL锥形瓶中，加入25 mL溶有吸附质的溶液；（2）在室温静止60 h（并偶尔用手摇晃）达到吸附平衡；（3）