苯酚又名石炭酸或羟基苯，是最简单的酚类有机物，重要的化工原料，也是水体中常见的污染物，因其毒性大已被我国环保部门和美国国家环保署等机构列为优先污染物，水中苯酚含量多时会导致水体净化能力下降,低浓度时可以使蛋白质变性，高浓度时能使蛋白质沉淀，对皮肤、黏膜都有强烈的腐蚀作用，还会抑制中枢神经系统或损害肝和肾功能。苯酚污染的主要来源是油漆废水、农药、煤转化、聚合树脂、汽油、钢铁、石油和石化行业等。对于苯酚的处理已经提出了很多方法，有氧化法、膜分离法、电化学氧化法、光催化降解法、生物降解法、化学凝固法、萃取法、焚烧、反渗透法和吸附法等，其中活性炭吸附越来越引起注目。

  活性炭具有发达的孔隙结构，被认为最普遍的吸附剂。尽管在工业上得到了广泛的应用，但生产成本相当高，于是不断提出了各种新原料，其中动物骨的成本低，含碳量高，并动物骨炭已广泛地研究吸附处理各种污染物。如，牛骨活性炭吸附Cu（Ⅱ）/Pb(Ⅱ)，鸡骨炭吸附Cr(Ⅲ)，猪骨炭吸附Co, 骆驼骨炭吸附Hg(Ⅱ)，羊骨炭吸附Pb(Ⅱ)，还有骨炭吸附As(Ⅴ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)等。文献报道的基本上都是应用动物骨炭吸附重金属离子，而骨炭吸附有机污染物的还未见报道。本研究以羊骨为原料，自制羊骨炭对苯酚进行吸附，对有机污染物废水的处理，开发新型活性炭材料和固体废弃物的处理提供了参考数据。

实验材料和方法

实验材料

  羊骨来自家庭收集的羊骨，苯酚：天津市风船化学试剂科技有限公司，分析纯；ZnCl2：天津市盛奥化学试剂有限公司，分析纯；NaOH：天津市红岩化学试剂厂，分析纯；HCl：天津市化学试剂三厂，优级纯。含酚废水：将0.1 g 与1.0 g 苯酚分别溶入高纯水定容至1 000 mL，得到浓度100 mg/L 与1 000 mg/L的苯酚标准储备液，实验时用高纯水稀释至所需浓度。

实验仪器

  U-1800 型紫外分光光度计(日本岛津公司)，OTF-1200X 型高温加热炉(中美合资合肥科晶材科技术有限公司)；DZF-6050 型真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；FA2104N 型电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司)；LEO-1430VP 型扫描电镜测试仪(德国)；SHA-B 型水浴恒温振荡器(昆山市超声仪器有限公司)；CARLO ERBA 1106 元素分析仪(意大利)。

实验方法

羊骨炭的制备

  本实验所使用羊骨原料的水分3.27%， 灰分39.92%，挥发分22.24%，固定碳含量34.58%。各个元素含量为碳14.57%，氢2.70%，氮4.16%，硫0.247。将原料清理、筛选、多次水煮进行脱脂、干燥、粉碎，过筛，在120 ℃下烘干12 h 备用。在管式炉内400 ℃惰性气体(N2)环境下炭化，室温下浸渍ZnCl2 溶液36 h。将过滤后的羊骨在120 ℃下干燥12 h 后850 ℃下活化60 min，冷却，分别用盐酸溶液再用水洗涤，将洗涤液的pH 值为6~7 为止。最后将洗涤好的样品在120℃烘干2 h，即得到羊骨炭。

结论

（1）苯酚溶液浓度为100 mg/L，温度为25 ℃，吸附时间为60 min，羊骨炭的投加量为2 g 时苯酚的除去率达到了97%。吸附条件对吸附量的影响为：除去率随着苯酚溶液初始浓度的增加而增加，温度的升高而减小，低温度条件对吸附有利。吸附60 min 以后趋于平衡，羊骨炭投加量增加苯酚的除去率越高。

（2）实验数据对Langmuir 和Freundlich 方程拟合得，羊骨炭对苯酚的最大吸附容量44.44 mg/g。其线性相关系数在0.91

（3）羊骨炭对苯酚的吸附过程与准二级动力学模型吻合得较好，从颗粒内扩散模型参数和线性关系中可以得到此过程中颗粒内扩散不是唯一的速率控制步骤，还存在边界层控制等其他动力学机制的影响。

（4）由BET 测试的羊骨炭的比表面积为149.87m2/g，总孔体积为0.231 6 cm3/g。峰值孔径分别位27.27 、34.33 和50.39 nm 附近，1.2~100 nm 范围内中孔占的比例较大，羊骨炭具有丰富的中孔。

（5）羊骨炭对苯酚的吸附-脱附等温线的类型符合Brunauer 5 种类型的等温吸附线中第Ⅳ类吸附等温线即趋向于多层吸附，因为丰富的中孔，出现吸附滞后现象，使得吸附-脱附等温线不重合。