四環(huán)素(Tetracycline,TC)的廣泛使用導致了抗生素持續(xù)殘留在水環(huán)境中,對人類的健康和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重威脅。本文利用板栗殼改性制備的生物炭和二氧化鈦(TiO₂)/氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)復合材料對四環(huán)素進行吸附處理,并利用介質阻擋放電(DBD)等離子體對飽和吸附材料上的四環(huán)素進行降解,達到徹底去除四環(huán)素的目的且所制備吸附材料可再生使用。本研究主要內容和結果如下:(一)以板栗殼為原料制備生物炭,通過磷酸(H₃PO₄)在不同活化溫度下對所制備生物炭進行改性,用于水溶液中四環(huán)素(TC)的去除研究。通過研究接觸時間、溶液pH值、離子強度、初始濃度等因素考察改性生物炭對TC的吸附性能。采用X射線衍射(X-ray diffraction,XRD)、X射線光電子能譜(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、掃描電鏡(Scanning electron microscopy,SEM)、熱重分析(Thermogravimetric Analysis,TGA)等測試手段對...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選擇依據(jù)和研究意義
        1.1.1 四環(huán)素的基本特性及其危害
    1.2 四環(huán)素的處理方法及其特點
        1.2.1 生物降解法
        1.2.2 光催化法
        1.2.3 化學法
        1.2.4 吸附法
    1.3 吸附材料的再生方法
        1.3.1 加熱再生法
        1.3.2 生物再生法
        1.3.3 溶劑再生法
        1.3.4 電化學再生法
        1.3.5 濕式氧化和催化濕式氧化再生法
    1.4 生物質炭和氧化石墨烯的特性
        1.4.1 生物質炭
        1.4.2 氧化石墨烯
    1.5 DBD等離子體水處理技術
        1.5.1 等離子體概述
        1.5.2 低溫等離子技術
    1.6 二氧化鈦光催化原理
    1.7 本章小結
第二章 實驗裝置和方法
    2.1 試劑和儀器
        2.1.1 生物質材料實驗的試劑列表
        2.1.2 二氧化鈦和氧化石墨烯復合材料的實驗的試劑列表
        2.1.3 本實驗主要用的儀器
    2.2 實驗裝置
    2.3 實驗分析方法
        2.3.1 四環(huán)素的基本結構及吸收波長
        2.3.2 四環(huán)素標準曲線及濃度的測定
        2.3.3 四環(huán)素的去除效率
    2.4 實驗表征儀器
        2.4.1 掃描電鏡
        2.4.2 X射線衍射(XRD)
        2.4.3 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.4 比表面積、孔徑、孔容分析
        2.3.5 熱重分析
        2.3.6 Zeta電勢測量
第三章 生物質材料對四環(huán)素的吸附及其再生研究
    3.1 生物炭吸附劑的制備
    3.2 原材料與生物質炭的表征
        3.2.1 原材料和生物質炭的掃描電鏡
        3.2.2 原材料和生物質炭的X光電子能譜分析
        3.2.3 原材料和生物質炭的熱重分析
        3.2.4 原材料和生物質炭的X射線衍射表征
    3.3 原材料與生物質炭的吸附性能
        3.3.1 原材料和生物質炭的動力學
        3.3.2 原材料和生物質炭的等溫線
        3.3.3 原材料和生物質炭的熱力學
        3.3.4 pH對四環(huán)素吸附影響
        3.3.5 離子強度對四環(huán)素吸附影響
    3.4 利用等離子體再生生物質材料
    3.5 本章小結
第四章 氧化石墨烯負載二氧化鈦對四環(huán)素的吸附及其再生研究
    4.1 實驗介紹
    4.2 吸附劑的制備及實驗方法
        4.2.1 氧化石墨烯的制備
        4.2.2 GO-TiO₂ 復合材料的制備
    4.3 GO與 GO-TiO₂表征分析
        4.3.1 GO與 GO-TiO₂的SEM
        4.3.2 GO與 GO-TiO₂的XRD
        4.3.3 GO與 GO-TiO₂的XPS
        4.3.4 GO與 GO-TiO₂的BET
    4.4 GO-TiO₂對TC的吸附
        4.4.1 GO-TiO₂對TC的吸附動力學
        4.4.2 GO-TiO₂對TC的吸附等溫線
        4.4.3 GO-TiO₂對TC的吸附熱力學
        4.4.4 pH對GO-TiO₂對TC的吸附的影響
        4.4.5 離子強度對GO-TiO₂對TC的吸附的影響
    4.5 等離子體對吸附材料的再生效果
    4.6 小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 存在的問題與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況



本文編號：3899524