有機染料在全球范圍內(nèi)的大量生產(chǎn)與應(yīng)用,其排放進入水環(huán)境會造成嚴(yán)重的污染事故。因此,有機染料廢水的有效處理受到了廣泛關(guān)注。吸附法具有操作簡單、成本低的優(yōu)勢,且污染物無需徹底礦化即可實現(xiàn)廢水凈化,在有機染料廢水的處理領(lǐng)域擁有廣闊前景。吸附劑是吸附技術(shù)的核心,生物質(zhì)炭因其低成本、易制備、吸附效果良好的特點而備受關(guān)注。然而,原生生物質(zhì)炭存在選擇性吸附性能有限,且回收困難等不足之處。為此,通過負(fù)載鐵氧化物形式制備了改性生物質(zhì)炭,在表征其結(jié)構(gòu)特性的基礎(chǔ)上,評價了其對典型有機染料的吸附特性,證明了負(fù)載鐵氧化物能強化有機染料去除,實現(xiàn)其選擇性吸附的效能,并揭示了微觀作用機制,為廢棄生物質(zhì)在污水處理領(lǐng)域的資源化利用提供了相關(guān)理論依據(jù)。研究內(nèi)容具體包括以下三個方面:1.選用高粱秸稈生物質(zhì)為原料,采用浸漬法進行改性,在濃度為3 mol/L的Fe Cl₃浸漬2 h后進行碳化,控制碳化溫度為600°C,升溫速度為10°C/min,碳化時間保持1 h,持續(xù)通入氮氣至完全冷卻,即可獲得最佳材料。通過對材料的微觀結(jié)構(gòu)、元素和官能團表征可知,碳化后生物質(zhì)熱解形成介孔結(jié)構(gòu),改性后Fe₃

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 染料廢水及其危害
        1.1.1 染料廢水簡述
        1.1.2 染料廢水的性質(zhì)及危害
        1.1.3 染料處理技術(shù)概述
    1.2 染料廢水吸附處理技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 活性炭吸附劑
        1.2.2 生物質(zhì)炭吸附劑
        1.2.3 其他材料
    1.3 生物質(zhì)炭吸附劑及其研究現(xiàn)狀
        1.3.1 生物質(zhì)炭原材料
        1.3.2 生物質(zhì)炭及其制備方法
        1.3.3 生物質(zhì)炭的改性
        1.3.4 金屬負(fù)載法改性生物質(zhì)炭研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究目的與意義
        1.4.2 本文主要研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線圖
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗材料和藥品
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 材料制備方法
        2.2.2 吸附實驗方法
    2.3 表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡-能譜分析(SEM-EDS)
        2.3.2 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 比表面積和孔徑的測定
        2.3.5 Zeta電位測定
        2.3.6 傅里葉變換紅外光譜分析(FT-IR)
        2.3.7 X射線衍射(XRD)
    2.4 污染物檢測分析方法
        2.4.1 染料分析檢測方法
        2.4.2 重金屬分析檢測方法
    2.5 數(shù)據(jù)處理與分析方法
        2.5.1 去除率和吸附量的計算
        2.5.2 產(chǎn)率的計算
        2.5.3 染料-重金屬二元體系的分析方法
        2.5.4 吸附動力學(xué)數(shù)據(jù)處理與分析方法
        2.5.5 等溫吸附數(shù)據(jù)處理與模型擬合分析
        2.5.6 吸附熱力學(xué)數(shù)據(jù)處理與分析方法
        2.5.7 染料分子性質(zhì)分析
3 改性介孔生物質(zhì)炭的優(yōu)化制備及其對染料的吸附效能
    3.1 引言
    3.2 改性介孔生物質(zhì)炭的表征
        3.2.1 微觀結(jié)構(gòu)的表征
        3.2.2 元素和官能團的表征
        3.2.3 表面zeta電位分析
        3.2.4 其他表征分析
    3.3 改性介孔生物質(zhì)炭的吸附性能優(yōu)化
        3.3.1 碳化溫度的影響
        3.3.2 改性液濃度的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 改性介孔生物質(zhì)炭吸附有機染料的影響因素和吸附特性
    4.1 引言
    4.2 吸附影響因素分析
        4.2.1 吸附劑投加量
        4.2.2 初始濃度
        4.2.3 溫度
        4.2.4 溶液p H
        4.2.5 離子強度
        4.2.6 染料-重金屬二元體系實驗
    4.3 吸附特性評價
        4.3.1 等溫吸附實驗
        4.3.2 吸附動力學(xué)實驗
        4.3.3 吸附熱力學(xué)實驗
    4.4 本章小結(jié)
5 改性介孔生物質(zhì)炭對染料的強化與選擇性吸附機制
    5.1 引言
    5.2 染料吸附以及吸附增強機制
        5.2.1 染料吸附機制
        5.2.2 改性后吸附效果增強機制
    5.3 選擇性吸附機制
    5.4 協(xié)同吸附機制
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    C.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號：3855684