背景介紹2,4-二氯苯酚（2,4-DCP），是酚類污染的典型代表，具有難降解、易富集、毒性大等特點，廣泛應用于造紙、印刷、皮革等工業領域，也被應用于殺蟲劑和木材防腐劑等的生產加工，嚴重危害人體健康。吸附法因具有吸附效果好、處理過程簡單、無二次污染等特點，已在廢水治理方面廣泛應用。椰殼作為一種產量較大且廉價的生物質炭材料，直接廢棄或者燃燒會造成資源浪費、污染環境等問題，將其進行處理制成具有一定吸附性能的活性炭，從而達到廢物利用，節約資源目的，已成為水處理領域研究熱點之一。椰殼活性炭比表面積大、官能團數量多、孔隙結構發達，對重金屬、化工廢水中有害物質、酚類污染物等都具備較好的吸附能力。文章亮點1）以椰殼活性炭為原料，進行氯化鐵改性，探究其對2,4-二氯苯酚吸附性能影響的研究。2）氯化鐵濃度為0.8mol/L、改性時間為24h條件下改性得到的炭材料（BC-F）吸附性能最佳；吸附劑的最佳使用量應為0.04g吸附過程應在弱酸或堿性環境中進行，在實際水體中實用性較好。內容簡介1

實驗部分1.1

主要儀器和試劑1.2

樣品制備1.3

吸附條件實驗2

結果與討論2.1

表征2.1.1

FT-IR分析2.1.2

Raman分析2.2

吸附實驗2.2.1

改性時間影響稱取5份1.5mol/LFeCl3溶液，0.01g改性活性炭BC-F（改性時間分別為6、12、18、24、30h）分別置于100mL錐形瓶中，各錐形瓶中加入50mL2,4-DCP溶液（初始質量濃度為100mg/L）。將上述溶液轉移至恒溫搖床上振蕩2h，轉速為160r/min，反應溫度298K，探究改性時間對2,4-DCP去除效果的影響，結果見圖3。2.2.2

改性劑濃度影響于5個100mL錐形瓶中分別加入0.01gBC-F（改性時間為24h，FeCl3濃度分別為0.2、0.4、0.8、1、1.5mol/L），再加入50mL2,4-DCP溶液（初始質量濃度為100mg/L）。將上述溶液轉移至恒溫搖床上振蕩2h，轉速為160r/min，反應溫度298K，探究改性劑濃度對2,4-DCP去除效果的影響。2.3

改性前后對比吸附性能研究于2個盛有50mL2,4-DCP溶液（初始質量濃度為100mg/L）的100mL錐形瓶中分別加入0.01gBC、BC-F（改性時間為24h，FeCl3濃度為0.8mol/L）。將混合溶液轉移至恒溫搖床，轉速為160r/min，振蕩2h（反應溫度298K），進行改性前后活性炭對2,4-DCP去除效果的探究，測試結果列于表1中。2.4

吸附條件優化2.4.1

投加量影響稱取7份0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1gBC-F樣品（FeCl3濃度為0.8mol/L，改性時間為24h），依次加入6個盛有50mL2,4-DCP(初始質量濃度為100mg/L)溶液的錐形瓶中。將混合溶液置于恒溫搖床上（轉速為160r/min，反應溫度為298K）振蕩吸附2h，探究樣品投加量對吸附性能的影響，結果見圖5。2.4.2

pH的影響研究表明，溶液的不同酸堿度對活性炭吸附性能有較大影響。為了探究其酸堿度對BC-F的影響，各取50mL（100mg/L）2,4-DCP溶液分別加入7個盛有0.04gBC-F的100mL錐形瓶中，調節溶液pH（pH=1、3、5、7、9、11、12），將錐形瓶置于恒溫震蕩搖床中，轉速為160r/min，反應溫度為298K條件下振蕩蕩2h，隨即用0.45μm的濾頭（針式過濾頭）進行抽濾，最后用紫外分光光度計在285nm處進行檢測。2.5

吸附動力學實驗2,4-DCP初始質量濃度為100mg/L，BC-F用量為0.04g，溶液pH7，置于恒溫搖床上，反應溫度為298K。定時用注射器取上層溶液，過0.45μm濾頭（針式過濾頭），用U7S紫外可見吸收分光光度計測定溶液中濃度，探究吸附時間對BC-F吸附性能的影響，結果見圖7。2.6

等溫吸附實驗采用Langmuir和Freundlich模型對吸附實驗數據進行擬合。3

結論3.1

采用FeCl3改性椰殼活性炭得到樣品BC-F，研究發現BC-F（改性時間為24h，FeCl3濃度為0.8mol/L）投加量為0.04g時，其在在弱酸或中性環境中對2,4-DCP的吸附性能最佳。3.2

吸附過程符合準二及動力學及Freundlich等溫吸附方程，表明BC-F對2,4-D