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毕业论文课题相关文献综述
一.对硝基苯酚的性质、危害、主要来源
对硝基苯酚（PNP）又叫4-硝基苯酚;4-硝基-1-羟基苯。纯品为浅黄色结晶，无味，熔点114-116℃，沸点279℃，闪点169℃，相对密度1.479（20/4℃）。在常温下微溶于水,不易挥发,易溶于乙醇、氯仿及乙醚。溶于酸液时，淡黄色逐渐退去，pH3-4之间，几乎无色。溶于碱液时，颜色加深。与碱液或者金属碳酸盐具有较强的溶入性,同时还具有较强的还原性,容易燃烧,如果与皮肤接触,则可能导致出现中毒现象。对硝基苯酚主要用于医药及农药方面,作为重要的中间体,可以制成药物、杀菌剂、燃料等,而如果通过口吸入或者食物摄取,或者皮肤接触等,会对人们的身体健康产生严重影响,如头痛、恶心、疲倦等。因此,加强对硝基苯酚的控制和管理至关重要。当前,对硝基苯酚已经成为我国优先控制污染物中的重要一部分。
对硝基苯酚是一种重要的精细化工中间体,用作农药、医药和染料的生产原料。PNP的生产通常采用对硝基氯苯水解工艺,生产中排放出大量高浓度PNP废水。该废水属于典型的难降解有毒有机化工废水,酸性大、盐含量高、毒性大,直接采用常规的生化处理法根本无法正常运行[1-2]。
二.废水中对硝基苯酚常用去除方法
目前各国已研究了许多针对含硝基苯酚类污染物废水的处理方法，最基本的处理方法主要有物理、化学、生物三大类[3-6]。物理方法主要包括吸附法和膜法。吸附法有活性炭吸附、树脂吸附、活性炭纤维吸附、粉煤灰吸附以及有机膨润土吸附法等。化学方法主要是氧化法和微电解法。其中氧化法有臭氧化法、Fention试剂氧化法、超声波氧化法等。化学法和物理法比较具有去除彻底、无二次污染等特点。生物方法分为厌氧生物处理、厌氧好氧生物处理、活性污泥处理以及酶制剂处理法[7]。在各种处理方法中，吸附法具有可再生使用这一特性，经过处理后的有机物也可以利用。该方法因其不会引入新的污染物、能源消耗低、不需要光照射并且能够从污染水中富集和分离有机污染物，从而达到污染物资源回收化等优点而受到广泛的重视[8-12]。
三.活性炭吸附废水中的对硝基苯酚
工业上常用的吸附剂有：硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等[13]。活性炭是一种非极性吸附剂，具有疏水性和亲有机物质的性质，它能吸附绝大部分有机气体，如苯类、醛酮类、醇类、烃类等以及恶臭物质，因此，活性炭常被用来吸附和回收有机溶剂和处理恶臭物质。由于活性炭具有独特的孔隙结构和表面官能团，具有良好的化学稳定性等性能，在废水污染物的吸附处理方面得到了广泛的应用[14-17]。因此，在吸附操作中，活性炭是一种首选的优良吸附剂。谢红梅[18]的研究表明以活性炭为吸附剂能很好地脱除废水中的对硝基苯酚，活性炭用量及溶液的初始浓度均对对硝基苯酚的去除率具有明显的影响。
四.水合氧化锆吸附剂
锆在氧化态呈现化合价有 1、 2、 3和 4价，主氧化态为 4价，以氧化锆（ZrO2）最为常见，氧化锆与水结合会形成水合氧化锆（HydratedZirconiumOxide,HZO），HZO是一种多孔固体材料，由锆氧化物的晶体或无定形态与水结合而成，基本组成通常用Zr2OnH2O来表达。研究表明，这种材料制备工艺成熟，化学性质稳定，易于产生氧空位，具有氧化还原、吸附、催化、结构强化等多种功能，已广泛应用于生物材料、核工业、航天工业等行业[19]。近二十年来，人们对水合氧化锆在污染物吸附去除方面的性能进行了初步的探索，证明了水合氧化锆是一种颇具前景的吸附材料。已有的研究表明水合氧化锆对无机离子污染物具有优异的吸附性能。水合氧化锆是一种两性化合物，当溶液pH低于其等电点时，其表面带正电荷，可吸附阴离子，当溶液pH高于它的等电点时，其表面形成负电荷基团，可以吸附阳离子。研究表明，通过表面羟基与目标离子的内配位络合作用，水合氧化锆既可以选择性地吸附PO43-、AsO43-、AsO2-、F-、CrO4等无机阴离子，也可以去除Zn2 、Hg2 、Sn2 等金属阳离子。
然而，常规状态下水合氧化锆通常以细小颗粒的存在。小颗粒的水合氧化锆极易团聚，造成活性位点的损失。另外，这种小颗粒的吸附剂应用于流态处理系统中水力压头损失过大，难以工程应用。解决这一系列问题的一个常用途径是将水合氧化锆固载到多孔材料表面，制备复合吸附剂。其中，最常见的一种载体就是颗粒活性炭。在载锆活性炭复合材料中，锆氧化物固载在活性炭孔道内表面，以纳米尺度颗粒稳定存在，可以与目标离子形成内配位络合物，选择性吸附目标污染物，同时，大颗粒的活性炭具备良好的水力学性能，便于工程应用。
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