化工毕业论文题目 - 高效制备纳米级活性炭的研究及其在水处理中的应用
高效制备纳米级活性炭的研究及其在水处理中的应用
随着环境污染问题日益凸显，水资源的净化与利用成为全球关注的焦点。活性炭作为一种常用的过滤材料，由于其广泛的吸附特性和低成本，在水处理领域得到了广泛应用。然而传统活性炭制备工艺存在尺寸不一、表面积小等不足，影响了其净化效果。本文旨在探讨如何通过改进工艺条件来提高纳米级活性炭的生产效率，并评估其在实际水处理中的表现。
工程案例分析
1. 制备过程优化
为了提升纳米级活性炭的生产效率，本文首先对原有工艺进行了全面的审视并提出了一系列改进措施。通过实验室试验，我们发现将发酵温度升至60°C以及缩短发酵时间至24小时可以显著提升乙烯气体产量，从而缩短催化剂合成周期。
2. 应用实践
本项目中，我们选取了四个不同规模的工业污水处理厂进行现场测试。在这些场所，我们分别使用传统大颗粒活性炭和新制备的小颗粒（即纳米级）活性炭进行过滤实验，以比较两者的净化效果。
案例一： 大型石油化学厂，其排放液体含有大量油脂及重金属。
案例二： 中型食品加工企业，其中废水主要为蛋白质及糖类。
案例三： 小型农村饮用水供给系统，该系统接收自自然渗透井出露之地下源。
案例四： 巨大的城市雨洪管理设施，该处需要去除浮游植物等固体物质以防止管道堵塞。
经过连续运行至少3周，每种情况下均观察到纳米级活性的碳显示出了更好的降解性能，尤其是在去除微生物及某些化学物质方面表现突出。此外，由于较小粒径，更易于进入复杂结构内，对提高整体清洁度起到了积极作用。
3. 成果总结与展望
本次研究成功地证明了通过高效制备技术，可以得到具有更高表面积且更细腻结构的大量有效使用期限长且清洁程度高的小颗粒（即纳米级）活动碳。这项技术对于解决当前面临的问题，如减少对传统资源依赖、提高废弃物再利用率以及减轻环境压力都具有重要意义。未来的工作将聚焦于进一步探索这类新材料在其他领域如医药、电子等潜在应用，以及如何推广此技术到更多行业中以实现可持续发展目标。