何秋玫，林子增，黃 新，徐 爽，楊 海

(南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，江蘇南京 210037)

近年來(lái)，藥物及個(gè)人護(hù)理品(PPCPs)作為一種新型污染物受到了廣泛關(guān)注，其中藥物主要是通過(guò)人類(lèi)及動(dòng)物排泄物、醫(yī)院及制藥企業(yè)廢水排放等途徑進(jìn)入水環(huán)境甚至生態(tài)環(huán)境中。布洛芬是一種常用的鎮(zhèn)痛消炎藥，它的年產(chǎn)量高達(dá)1 000 t[1]，盡管其在水環(huán)境中被檢測(cè)到的濃度范圍低至ng/L級(jí)，但在制藥廠排出的生產(chǎn)廢水中，布洛芬濃度高達(dá)幾十mg/L，由于藥物在環(huán)境中的半衰期比一般污染物長(zhǎng)[2]，隨著時(shí)間的累積，環(huán)境中的殘留藥物會(huì)對(duì)人體健康以及動(dòng)植物的生長(zhǎng)構(gòu)成巨大的危害，且制藥廢水中有機(jī)物種類(lèi)繁多、COD較高，也會(huì)對(duì)水環(huán)境造成極大污染。

活性炭吸附是一種常用的水處理技術(shù)，常與其他工藝耦合用于廢水的深度處理或?qū)⒒钚蕴抗に嚽疤嶙鳛轭A(yù)處理工藝處理微污染源水，這就要求吸附劑成本低、處理效果好且方便易得。目前，很多研究人員都致力于利用生物質(zhì)材料制備活性炭，這不僅能降低制作成本，還能實(shí)現(xiàn)廢物利用，用于制備活性炭的生物材料有蘆葦、香蕉皮、核桃果皮[3-5]等。本研究嘗試?yán)脧U棄的香蒲秸稈制備生物質(zhì)活性炭，其來(lái)源廣泛且成本低廉。香蒲因其較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值而被廣泛應(yīng)用于城市濕地公園中，利用香蒲制備活性炭能夠?qū)崿F(xiàn)人工濕地或生物滯留池水生植物收割殘?bào)w的資源化利用。

本研究以香蒲為原料在350 ℃和550 ℃下利用氯化鋅活化法制備了兩種活性炭，并利用紅外光譜儀、比表面積及孔徑分析儀對(duì)制成的樣品進(jìn)行了表征。同時(shí)，通過(guò)一系列的吸附試驗(yàn)考察了活性炭投加量、吸附時(shí)間、溫度、pH、初始濃度對(duì)布洛芬去除效果的影響，并對(duì)兩種活性炭的吸附效果進(jìn)行了比較，得出了吸附效果較好的活性炭的制備溫度，以期為活性炭的制備條件提供參考，為含布洛芬的污水處理提供一種經(jīng)濟(jì)且高效的方式。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

布洛芬、雙氯芬酸鈉、鹽酸、氫氧化鈉，均為分析純。

V-Sorb 2800比表面積及孔徑分析儀、傅里葉變換紅外光譜儀、電子分析天平、電熱鼓風(fēng)干燥箱、馬弗爐、pH計(jì)、水浴恒溫振蕩器、低速離心機(jī)、高速離心機(jī)、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。

1.2 活性炭樣品制備

本試驗(yàn)的原料香蒲來(lái)自南京玄武湖，將樣品置于105 ℃的烘箱中烘干至恒重，經(jīng)粉碎過(guò)80目篩。將過(guò)篩后的香蒲粉末按照體積比1∶2.5與3 mol/L ZnCl2溶液混合并攪拌均勻，放入25 ℃的恒溫振蕩器中振蕩24 h，然后將混合液抽濾并干燥。將干燥后的混合物以氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣在馬弗爐中炭化30 min，炭化溫度分別為350 ℃和550 ℃，高溫炭化結(jié)束后繼續(xù)通入氮?dú)猓敝翜囟冉抵潦覝?。將高溫碳化后的產(chǎn)物用0.2 mol/L的鹽酸溶液進(jìn)行浸泡，再用去離子水反復(fù)清洗至中性，然后烘干再粉碎制得活性炭成品。將不同溫度下制備的兩種活性炭分別記為AC-350和AC-550。

圖1 香蒲活性炭制備過(guò)程Fig.1 Preparation Process of Cattail-Activated Carbon

對(duì)比兩種不同溫度下制得的活性炭可知，350 ℃活性炭顏色偏灰，550 ℃活性炭顏色更黑更深。在550 ℃下，原材料熱解更加充分，碳化程度更高，制備的活性炭含碳量越高。因此，碳化溫度會(huì)影響活性炭的碳化程度，從而影響對(duì)污染物的吸附性能。

活性炭樣品以水生植物收割殘?bào)w香蒲為原料，采用ZnCl2活化工藝，在550 ℃焙燒制成，有效實(shí)現(xiàn)了香蒲的資源化利用。方法利用常見(jiàn)的水生植物香蒲為原料，使用常規(guī)的ZnCl2活化工藝，燒結(jié)溫度不高，可以預(yù)見(jiàn)，其成本不會(huì)高于現(xiàn)有的活性炭制作成本。

1.3 活性炭樣品表征

利用V-Sorb 2800比表面積及孔徑分析儀測(cè)定樣品的比表面積和孔結(jié)構(gòu)；利用德國(guó)布魯克VERTEX 80 V傅里葉變換紅外光譜儀測(cè)定活性炭的紅外光譜。

1.4 試驗(yàn)方法

配制一定濃度的布洛芬溶液，取100 mL于250 mL錐形瓶中，加入一定量活性炭，調(diào)節(jié)溶液的pH，置于一定溫度和轉(zhuǎn)速的恒溫振蕩器中振蕩一定時(shí)間，振蕩結(jié)束后取上清液離心測(cè)得其中剩余布洛芬的濃度。按照式(1)、式(2)計(jì)算吸附量和去除率。

(1)

(2)

其中：qt——t時(shí)刻的吸附量，mg/g；

C0——初始溶液中的布洛芬濃度，mg/L；

Ct——t時(shí)刻的布洛芬濃度，mg/L；

V——溶液的體積，L；

m——活性炭的用量，g。

2 結(jié)果與討論

2.1 活性炭表征分析

2.1.1 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析

由表1可知，在550 ℃下制得的活性炭比表面積明顯較高，總孔體積也更大，這也決定了AC-550具有更好的吸附效果。AC-350的微孔表面積和體積均為0，AC-550的微孔也僅提供了14.85%的總比表面積和2.8%的總孔體積，因此，兩種活性炭的孔結(jié)構(gòu)都是以介孔和大孔為主。AC-550的比表面積和孔體積較大，可能是因?yàn)榛钚蕴恐苽鋾r(shí)是以ZnCl2為活化劑進(jìn)行浸漬，ZnCl2分子浸漬到炭的內(nèi)部起骨架作用，炭的高聚物碳化后沉積到骨架上，洗去ZnCl2，即具有了巨大表面的多孔結(jié)構(gòu)活性炭。

表1 活性炭比表面積及孔結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Specific Surface Area and Pore Structure Parameters of Activated Carbon

2.1.2 紅外光譜分析

由圖2可知，AC-350和AC-550含有相似的官能團(tuán)，兩種炭在3 000～3 500 cm-1存在著明顯的吸收峰，這是由活性炭表面羥基的O-H和胺基的N-H伸縮振動(dòng)引起的[6]。2 920 cm-1和2 850 cm-1附近的吸收峰可能是由亞甲基的C-H伸縮振動(dòng)引起的[7]。1 615 cm-1附近的峰可能是芳香環(huán)中-C=C的伸縮振動(dòng)引起的[8]。1 384 cm-1處也存在較明顯的峰，可能是-C=O特征峰[9]。1 160 cm-1附近的特征峰可能是羧基中的O-H伸縮振動(dòng)引起的。874 cm-1附近有一個(gè)較弱的峰，是由C-H面外彎曲振動(dòng)引起。

圖2 香蒲活性炭的紅外光譜圖Fig.2 FTIR Curve of Cattail-Activated Carbon

由圖2還可知，兩種活性炭中含有豐富的表面官能團(tuán)，因此能提供大量的吸附位點(diǎn)。但對(duì)比兩種活性炭，AC-550的特征峰強(qiáng)度均高于AC-350，這表明550 ℃條件下制備的活性炭表面官能團(tuán)進(jìn)一步增加，芳香化程度增加，有利于吸附效果的提升。

2.2 活性炭投加量對(duì)吸附的影響

布洛芬溶液的初始濃度為100 mg/L，pH值為3，振蕩體系溫度為25 ℃，轉(zhuǎn)速為150 r/min，振蕩時(shí)間為120 min，AC-350的投加量分別控制為0.5、1、2、4、6、8 g/L和10 g/L，AC-550的投加量分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 g/L和0.8 g/L，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，兩種活性炭對(duì)布洛芬的去除率都隨著投加量的增加而呈現(xiàn)先增加后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。對(duì)于AC-350，投加量從0.5 g/L增加到2 g/L的過(guò)程中，由于活性炭提供的吸附位點(diǎn)增多，吸附效果越好，去除率從66.87%增加到91.84%；投加量大于2 g/L時(shí)，吸附趨于平衡。對(duì)于AC-550，投加量從0.1 g/L增加到0.4 g/L時(shí)，去除率從84.39%增加到97.22%，然后趨于穩(wěn)定。因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，AC-350吸附布洛芬的最佳投加量為2 g/L，AC-550最佳投加量為0.4 g/L。對(duì)比兩種活性炭，AC-550投加量?jī)H0.4 g/L時(shí)，布洛芬去除率就達(dá)到97.22%，吸附量達(dá)到243.06 mg/g；而AC-350在達(dá)到最佳吸附效果時(shí)對(duì)布洛芬的去除率為91.84%，吸附量?jī)H45.92 mg/g，此時(shí)投加量為2 g/L。因此，AC-550對(duì)布洛芬的吸附效果明顯優(yōu)于AC-350。

圖3 投加量對(duì)吸附效果的影響Fig.3 Effect of AC Dosage on IBP Adsorption

2.3 時(shí)間對(duì)吸附的影響

AC-350投加量為2 g/L，AC-550投加量為0.4 g/L，布洛芬初始濃度為100 mg/L，溶液pH值為3，振蕩體系溫度為25 ℃，轉(zhuǎn)速為150 r/min，振蕩時(shí)間分別為20、40、80、100、120、140、16、180 min和220 min，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

圖4 振蕩時(shí)間對(duì)吸附效果的影響Fig.4 Effect of Contact Time on IBP Adsorption

由圖4可知，隨著振蕩時(shí)間的增加，兩種活性炭對(duì)布洛芬去除率的變化趨勢(shì)是一致的，都是先迅速增加然后緩慢增加，最后直至逐漸穩(wěn)定。因?yàn)樵诜磻?yīng)初期，吸附劑表面和溶液之間存在著吸附質(zhì)濃度差，這會(huì)增加傳質(zhì)推動(dòng)力，從而促進(jìn)吸附的進(jìn)行；而隨著時(shí)間的增加，溶液中布洛芬的濃度不斷下降，吸附速率也會(huì)因此降低[10]。AC-350在120 min時(shí)吸附達(dá)到平衡，此時(shí)去除率為93.5%；而AC-550在160 min時(shí)吸附才達(dá)到平衡，去除率為96.03%。AC-350對(duì)布洛芬的吸附反應(yīng)更快地達(dá)到平衡狀態(tài)，是因?yàn)锳C-350上的吸附位點(diǎn)少于AC-550，所以更快地被占據(jù)完全而達(dá)到飽和。

利用準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型(圖5)、準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型(圖6)和顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型(圖7)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果如表2所示。

準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型如式(3)。

ln(qe-qt)=lnqe-k1t

(3)

準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型如式(4)。

(4)

顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型如式(5)。

qt=kipt+C

(5)

其中：t——吸附反應(yīng)時(shí)間，min；

qt——t時(shí)的吸附量，mg/g；

qe——平衡吸附量，mg/g；

k1——準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)，min-1；

k2——準(zhǔn)二級(jí)反應(yīng)速率常數(shù)，g/(mg·min)；

kip——顆粒內(nèi)擴(kuò)散速率常數(shù)，mg/(g·min-1/2)；

C——常數(shù)。

圖5 準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合Fig.5 Quasi-First-Order Dynamics Model Fitting

圖6 準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合Fig.6 Quasi-Secondary Dynamics Model Fitting

圖7 顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型擬合Fig.7 Internal Diffusion Model Fitting

由表2可知，對(duì)于AC-350，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型線(xiàn)性擬合的相關(guān)系數(shù)R2最大，為0.995 2，擬合的平衡吸附量qe為48.31 mg/g，與實(shí)測(cè)值46.85 mg/g

表2 吸附動(dòng)力學(xué)擬合參數(shù)Tab.2 Adsorption Kinetics Fitting Parameters

非常接近，因此，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能更好地反映AC-350對(duì)布洛芬的吸附過(guò)程。對(duì)于AC-550，準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型擬合的R2=0.999 2，qe=250 mg/g(實(shí)測(cè)值為241.19 mg/g)，因此，AC-550對(duì)布洛芬的吸附過(guò)程也更符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。此外，顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型擬合的曲線(xiàn)未經(jīng)過(guò)原點(diǎn)，說(shuō)明顆粒內(nèi)的擴(kuò)散不是吸附過(guò)程中唯一的控制因素，可能還存在其他的吸附過(guò)程[11]。

2.4 溫度對(duì)吸附的影響

AC-350投加量為2 g/L，AC-550投加量為0.4 g/L，布洛芬初始濃度為100 mg/L，溶液pH值為3，振蕩器轉(zhuǎn)速為150 r/min，振蕩時(shí)間為160 min，體系溫度分別控制為20、25、30、35、40 ℃和50 ℃，試驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。

圖8 溫度對(duì)吸附效果的影響Fig.8 Effect of Temperature on IBP Adsorption

由圖8可知，隨著溫度的升高，兩種活性炭對(duì)布洛芬的去除率都呈先升高后下降的趨勢(shì)。因?yàn)樵谝欢ǚ秶鷥?nèi)提高溫度，可以加快布洛芬分子的擴(kuò)散速度，從而有利于布洛芬吸附到活性炭表面及孔道內(nèi)。由圖8可知，AC-350和AC-550吸附的最佳溫度都是30 ℃，此時(shí)AC-550對(duì)布洛芬的去除率達(dá)到96.78%，AC-350為92.04%，且在不同溫度下，AC-550的吸附效果都明顯優(yōu)于AC-350。

熱力學(xué)是研究熱現(xiàn)象中物質(zhì)系統(tǒng)在平衡時(shí)的性質(zhì)和建立能量的平衡關(guān)系，包括狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)與外界的相互作用以及能量傳遞和轉(zhuǎn)換等[12]。熱力學(xué)研究涉及的參數(shù)吉布斯自由能ΔG、焓變?chǔ)、熵變?chǔ)由式(6)～式(9)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表3所示。

G=-RTlnKd

(6)

(7)

G=H-TS

(8)

(9)

其中：T——熱力學(xué)溫度，K；

R——理想氣體常數(shù)，8.314 J/(mol·K)；

Kd——熱力學(xué)平衡常數(shù)。

圖9 熱力學(xué)線(xiàn)性擬合圖Fig.9 Thermodynamic Linear Fitting Diagram

表3 不同溫度下的熱力學(xué)參數(shù)Tab.3 Thermodynamic Parameters at Different Temperatures

由表3可知：對(duì)于AC-350和AC-550，吉布斯自由能ΔG均為負(fù)數(shù)，說(shuō)明這兩種活性炭對(duì)布洛芬的吸附過(guò)程是自發(fā)進(jìn)行的；焓變?chǔ)均為正數(shù)，說(shuō)明吸附過(guò)程是吸熱反應(yīng)；熵變?chǔ)均為正數(shù)，說(shuō)明吸附過(guò)程較為復(fù)雜，系統(tǒng)混亂程度較高[4]。

2.5 pH對(duì)吸附的影響

AC-350投加量為2 g/L，AC-550投加量為0.4 g/L，布洛芬初始濃度為100 mg/L，pH值分別控制為1、3、5、7和9，振蕩器轉(zhuǎn)速為150 r/min，溫度為25 ℃，振蕩時(shí)間為160 min，試驗(yàn)結(jié)果如圖10所示。

圖10 pH值對(duì)吸附效果的影響Fig.10 Effect of pH Value on IBP Adsorption

溶液的pH是影響吸附效果的重要因素之一。由圖10可知，AC-350和AC-550對(duì)布洛芬的去除率都在溶液pH值為3時(shí)達(dá)到最大，分別為89.85%和96.33%。當(dāng)pH值>3時(shí)，去除率呈不斷下降的趨勢(shì)，可能是因?yàn)榛钚蕴康谋砻骐娢唤档?，與布洛芬之間的靜電作用力減弱，所以吸附效果變差。但當(dāng)pH值從1變化到9時(shí)，AC-550的吸附效果始終優(yōu)于AC-350。

2.6 濃度對(duì)吸附的影響

AC-350投加量為2 g/L，AC-550投加量為0.4 g/L，布洛芬初始濃度分別為5、25、50、75、100 mg/L和150 mg/L，溶液pH值為3，振蕩器轉(zhuǎn)速為150 r/min，溫度為25 ℃，振蕩時(shí)間為160 min，試驗(yàn)結(jié)果如圖11所示。

圖11 初始濃度對(duì)吸附效果的影響Fig.11 Effect of Initial Concentration on IBP Adsorption

利用Langmuir(圖12)、Freundlich(圖13)和Temkin(圖14)這3種吸附等溫模型對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，擬合結(jié)果如表4所示。

圖12 Langmuir吸附等溫模型擬合Fig.12 Langmuir Adsorption Isotherm Model Fitting

圖13 Freundlich吸附等溫模型擬合Fig.13 Freundlich Adsorption Isotherm Model Fitting

圖14 Temkin吸附等溫模型擬合Fig.14 Temkin Adsorption Isotherm Model Fitting

Langmuir吸附等溫方程如式(10)～式(11)。

(10)

(11)

其中：qm——飽和吸附量，mg/g；

b——Langmuir常數(shù)，L/mg；

Ce——吸附質(zhì)平衡濃度，mg/L；

qe——平衡吸附量，mg/g；

C0——布洛芬溶液最大初始濃度，mg/L；

RL——與 Langmuir 模型相關(guān)的無(wú)量綱常數(shù)，若RL=0，表示吸附過(guò)程是不可逆的；若 01，表示吸附過(guò)程是不利的。

Freundlich吸附等溫方程如式(12)。

(12)

表4 等溫吸附模型相關(guān)參數(shù)Tab.4 Isothermal Adsorption Model Related Parameters

其中：qe——平衡吸附量，mg/g；

Ce——吸附質(zhì)平衡濃度，mg/L；

Kf——Freundlich吸附平衡常數(shù)；

n——吸附強(qiáng)度特征系數(shù)。

Temkin 吸附等溫方程如式(13)。

(13)

其中：R——理想氣體常數(shù)，8.314 J/(mol·K)；

T——絕對(duì)溫度，K；

KT——Temkin常數(shù)，L/g；

bT——Temkin常數(shù)，J/mol。

由表4可知，對(duì)于AC-350和AC-550，用Langmuir模型線(xiàn)性擬合的相關(guān)系數(shù)R2最高，分別為0.989 5和0.998 9。因此，兩種活性炭對(duì)布洛芬的吸附行為都更適合用Langmuir吸附等溫模型來(lái)反映，這說(shuō)明兩種活性炭對(duì)布洛芬的吸附主要為單分子層吸附[13]。Langmuir模型擬合得到的RL為0～1，說(shuō)明吸附過(guò)程是有利的。

2.7 競(jìng)爭(zhēng)吸附的影響

制藥企業(yè)排放的廢水成分復(fù)雜、有機(jī)物含量較高、毒性大、含鹽量高、生化性很差，屬于難處理的工業(yè)廢水，對(duì)于此類(lèi)工業(yè)廢水，活性炭吸附通常應(yīng)用于水的深度處理，此時(shí)廢水中的污染物主要是剩余的有機(jī)物。因此，利用活性炭對(duì)水中的布洛芬進(jìn)行吸附時(shí)，廢水中的其他有機(jī)物會(huì)與布洛芬在活性炭表面產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，故研究配制了含不同濃度葡萄糖的布洛芬廢水，研究葡萄糖對(duì)布洛芬的競(jìng)爭(zhēng)吸附。

布洛芬初始濃度為100 mg/L，葡萄糖濃度分別為200、500、1 000、1 500、2 000、3 000 mg/L和5 000 mg/L，AC-350投加量為2 g/L，AC-550投加量為0.4 g/L，溶液pH值為3，振蕩器轉(zhuǎn)速為150 r/min，溫度為25 ℃，振蕩時(shí)間為160 min，試驗(yàn)結(jié)果如圖15所示。

圖15 葡萄糖的競(jìng)爭(zhēng)吸附影響Fig.15 Competitive Adsorption Effects of Glucose

由圖15可知，隨著葡萄糖濃度從200 mg/L增加到5 000 mg/L，AC-350對(duì)布洛芬的去除率從93.13%下降到85.66%，AC-550對(duì)布洛芬的去除率從94.99%下降到88.42%。這說(shuō)明溶液中葡萄糖分子與布洛芬分子直接競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn)，且葡萄糖濃度越高，競(jìng)爭(zhēng)吸附越明顯。

2.8 香蒲活性炭處置與回用

活性炭在吸附飽和后即成為飽和活性炭，處理處置不當(dāng)勢(shì)必造成二次污染及資源浪費(fèi)?；钚蕴吭偕坏梢杂行コ湮降奈廴疚?，還能夠有效恢復(fù)活性炭的大部分吸附性能，提高香蒲制作活性炭的經(jīng)濟(jì)性。因此，需要對(duì)香蒲活性炭開(kāi)展再生方面的研究。

活性炭再生方法較多，包括以加熱再生、濕法再生為主的傳統(tǒng)再生工藝[14]，也包括微波輻射再生法、光催化再生法等為主的新興再生技術(shù)，上述方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于本文制備的香蒲活性炭，為了充分證明活性炭的工程實(shí)用性，本研究將制備的香蒲活性炭與卡爾岡商品活性炭進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)香蒲活性炭的強(qiáng)度可以達(dá)到卡爾岡活性炭的90%以上。基于活性炭的高強(qiáng)度性能指標(biāo)，研究決定以加熱再生的方法恢復(fù)其吸附性能，實(shí)現(xiàn)二次利用。研究發(fā)現(xiàn)，再生3次后，活性炭的再生效率仍然在80%以上[15]，可以達(dá)到廢棄活性炭的再生效率指標(biāo)，具有較好的應(yīng)用前景。

3 結(jié)論

(1)AC-350和AC-550均具有發(fā)達(dá)的孔結(jié)構(gòu)且表面都含有豐富的官能團(tuán)，但AC-550的比表面積明顯大于AC-350。

(2)一系列吸附試驗(yàn)表明，活性炭投加量、吸附時(shí)間、溫度、pH、布洛芬初始濃度都對(duì)吸附效果產(chǎn)生了影響，在初始濃度100 mg/L的條件下，AC-350吸附布洛芬的最佳條件：投加量為2 g/L，pH值為3，溫度為25 ℃，反應(yīng)時(shí)間為120 min。AC-550吸附的最佳條件：投加量為0.4 g/L，pH值為3，溫度為25 ℃，反應(yīng)時(shí)間為160 min。在兩種活性炭的最佳吸附條件下，AC-550對(duì)布洛芬的吸附量達(dá)到241.94 mg/g，AC-350為46.02 mg/g，AC-550的吸附效果明顯優(yōu)于AC-350。

(3)兩種活性炭對(duì)布洛芬的吸附過(guò)程都更符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和Langmuir等溫吸附模型，且吸附反應(yīng)過(guò)程都是吸熱、熵增且自發(fā)進(jìn)行的。

(4)本試驗(yàn)證明，制備溫度會(huì)對(duì)活性炭的吸附效果產(chǎn)生影響，在550 ℃下制備的活性炭對(duì)布洛芬的吸附效果更好，且從經(jīng)濟(jì)角度考慮，550 ℃下制備的活性炭在較小的投加量下就能達(dá)到更高的去除效率，這為活性炭的制備條件提供了參考。

(5)利用香蒲廢棄物制備活性炭不僅方法簡(jiǎn)單，還降低了活性炭的制備成本。因此，將其應(yīng)用到含布洛芬的水處理中是非常高效且具有較好的前景。