【摘要】：生物炭是有機(jī)廢物在缺氧、低溫(700℃)條件下熱裂解得到的穩(wěn)定的含碳產(chǎn)物。因其具有豐富的表面含氧官能團(tuán)、發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和高度表面芳香化等特性以及成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境污染控制方面擁有良好的前景。熱解溫度和生物質(zhì)原材料對(duì)生物炭的物理化學(xué)性質(zhì)有著顯著的影響,進(jìn)而會(huì)影響其功能,因此,選擇合適的生物質(zhì)原材料和優(yōu)化熱解條件對(duì)于獲得最優(yōu)的生物炭是十分重要的。雖然生物炭材料本身具有較好的穩(wěn)定性,但長(zhǎng)期自然環(huán)境作用(表生地球化學(xué)作用如雨水沖刷、河流灌溉等產(chǎn)生的淋濾作用)或人為因素(生物炭預(yù)處理,如水洗)會(huì)導(dǎo)致其物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生某些變化,進(jìn)而影響其對(duì)污染物的吸附性能。本文以花生殼、玉米秸稈以及玉米芯為原材料,在不同的熱解溫度(450℃,650℃)條件下制備出新鮮生物炭,對(duì)生物炭進(jìn)行水洗處理,表征對(duì)比了水洗作用對(duì)生物炭物理化學(xué)性質(zhì)的影響。針對(duì)我國(guó)部分區(qū)域環(huán)境中重金屬鉛和莠去津的污染問(wèn)題,探究了水洗作用對(duì)不同類(lèi)型生物炭吸附Pb~(2+)和莠去津性能、共存污染物之間競(jìng)爭(zhēng)吸附行為以及Pb~(2+)和莠去津吸附機(jī)制的影響。研究結(jié)果表明:1)不同熱解溫度和原材料所制備生物炭的元素組成、孔隙結(jié)構(gòu)和礦物組成存在差異,水洗作用只對(duì)其灰分、pH有明顯的影響;2)高溫(650℃)生物炭更有利于Pb~(2+)的吸附,水洗作用明顯降低了生物炭對(duì)Pb~(2+)的吸附能力。共存離子Cd~(2+)的吸附受Pb~(2+)的影響,而Pb~(2+)的吸附受Cd~(2+)的影響微弱;3)低溫(450℃)生物炭更有利于吸附莠去津,水洗作用明顯促進(jìn)了除BCps650之外的生物炭對(duì)莠去津的吸附。Pb~(2+)的存在明顯抑制了BCcs450和BCcs650對(duì)莠去津的吸附,而莠去津的存在對(duì)BCcs450和BCcs650吸附Pb~(2+)的影響較小,水洗作用改變了共存污染物之間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系;4)生物炭吸附Pb~(2+)的機(jī)制主要包括與礦物生成沉淀、與官能團(tuán)絡(luò)合以及Pb~(2+)-π作用。生物炭吸附莠去津的機(jī)制主要包括分配作用、氫鍵、π-π電子供體-受體(EDA)作用、孔隙充填以及疏水效應(yīng)。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X50

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王重慶;王暉;江小燕;黃榮;曹亦俊;;生物炭吸附重金屬離子的研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2019年01期

2 楊德毅;吾建祥;潘明正;劉莉;虞冰;馬婧妤;;施用不同生物炭對(duì)水稻生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2019年02期

3 孫曉鵬;;生物炭的制備與應(yīng)用研究[J];鄉(xiāng)村科技;2019年02期

4 孔德國(guó);周嶺;李坷;張紅美;;炭化時(shí)間對(duì)長(zhǎng)、短絨棉基生物炭性能的影響[J];可再生能源;2017年10期

5 苗微;孟軍;蘭宇;韓曉日;陳溫福;;陳化處理對(duì)稻殼生物炭理化性質(zhì)的影響[J];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2017年04期

6 孫濤;朱新萍;李典鵬;顧祝禹;張佳喜;賈宏濤;;不同原料生物炭理化性質(zhì)的對(duì)比分析[J];農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào);2017年06期

7 李佳燕;陳蘭;喻婕;戴智強(qiáng);張震;王娜;;生物炭制備方法及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J];廣州化工;2019年07期

8 蔣春燕;石鳳麗;李英杰;田森林;;生物炭制備及其在水污染控制中的應(yīng)用[J];化工新型材料;2019年05期

9 宋婷婷;賴(lài)欣;王知文;方明;楊殿林;居學(xué)海;李潔;張貴龍;;不同原料生物炭對(duì)銨態(tài)氮的吸附性能研究[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2018年03期

10 唐行燦;陳金林;;生物炭對(duì)土壤理化和微生物性質(zhì)影響研究進(jìn)展[J];生態(tài)科學(xué);2018年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 黃蘋(píng);潘波;焦杏春;;滇池底泥制備的生物炭對(duì)菲的吸附-解吸[A];持久性有機(jī)污染物論壇2011暨第六屆持久性有機(jī)污染物全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

2 沈國(guó)清;;生物炭影響土壤生態(tài)系統(tǒng)功能的生物學(xué)機(jī)制[A];第六屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)大會(huì)暨環(huán)境科學(xué)儀器與分析儀器展覽會(huì)摘要集[C];2011年

3 Tran Thi Bien Thuy;宋子騰;李振華;湯家慶;張緒;胡紅青;;咖啡殼及其腐熟對(duì)生物炭修復(fù)紅壤鎘污染的影響[A];2019年中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、土壤化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)聯(lián)合學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2019年

4 向淋;高瑞麗;付慶靈;朱俊;胡紅青;;氧化生物炭的制備及其對(duì)鉛的吸附[A];中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第二十次會(huì)議暨農(nóng)田土壤污染與修復(fù)研討會(huì)摘要集[C];2018年

5 周健;陳氏邊陲;胡紅青;;4種生物炭對(duì)水稻田重金屬?gòu)?fù)合污染土壤修復(fù)效果的影響[A];中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十九次會(huì)議暨“農(nóng)田土壤污染與修復(fù)研討會(huì)”第二屆山東省土壤污染防控與修復(fù)技術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2017年

6 李葒葒;劉雨庭;陳炎輝;王尚禮;王明光;李云云;謝團(tuán)輝;王果;;生物炭添加對(duì)鎘、鉛在土壤-水稻體系中遷移的影響[A];中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第十九次會(huì)議暨“農(nóng)田土壤污染與修復(fù)研討會(huì)”第二屆山東省土壤污染防控與修復(fù)技術(shù)研討會(huì)摘要集[C];2017年

7 陳思慧;陳振焱;張亞平;許偉偉;任靜華;沈凱;;鐵基生物炭對(duì)鎘污染農(nóng)田土壤的修復(fù)作用研究[A];中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第二十次會(huì)議暨農(nóng)田土壤污染與修復(fù)研討會(huì)摘要集[C];2018年

8 莊志成;王宜志;王蘭;呂宏虹;唐景春;;生物炭在揮發(fā)性有機(jī)物治理中的應(yīng)用研究進(jìn)展[A];《環(huán)境工程》2019年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2019年

9 王雅倫;孫秀云;王連軍;;生物炭在土壤改良和修復(fù)中的應(yīng)用[A];2018年全國(guó)環(huán)境污染控制與生態(tài)修復(fù)技術(shù)研討會(huì)暨創(chuàng)新技術(shù)聯(lián)盟中心籌備會(huì)論文集[C];2018年

10 王雅倫;李橋;賴(lài)佳;孫秀云;王連軍;;生物炭在土壤改良和修復(fù)中的應(yīng)用[A];2017中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)科學(xué)與技術(shù)年會(huì)論文集（第二卷）[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者 徐佳倩;殷大偉 用生物炭技術(shù)改良低產(chǎn)田[N];黑龍江日?qǐng)?bào);2020年

2 本報(bào)記者 于險(xiǎn)峰 李純;生物炭產(chǎn)業(yè)亟須政策扶一把[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2018年

3 記者 葛傳東;我省秸稈炭化還田技術(shù)取得重大突破[N];遼寧日?qǐng)?bào);2017年

4 張宜軍 本報(bào)記者 朱勤;用秸稈制成的生物炭肥 耐旱除蟲(chóng)增產(chǎn)[N];遼寧日?qǐng)?bào);2017年

5 記者 陳云芬;生物炭與作物健康栽培院士工作站掛牌[N];云南日?qǐng)?bào);2017年

6 本報(bào)記者 于險(xiǎn)峰 張仁軍;生物炭拓展秸稈還田新路徑[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2017年

7 于險(xiǎn)峰 張仁軍;生物炭拓寬秸稈還田新路徑[N];山東科技報(bào);2017年

8 本報(bào)記者 劉霞;生物炭能否給地球降降溫？[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

9 記者 李瑞林　通訊員 程曉云;遂昌竹炭贏得國(guó)際贊譽(yù)[N];中國(guó)綠色時(shí)報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 張曄;生物炭能讓土壤更肥沃嗎？[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 李婷;有序結(jié)構(gòu)的生物炭功能材料在生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用[D];南昌大學(xué);2019年

2 王燕;不同來(lái)源生物炭的特性及去除溶液中重金屬離子的機(jī)理研究[D];上海交通大學(xué);2018年

3 韓瑛;凍融與生物炭添加對(duì)黑土磷素有效性的影響[D];東北林業(yè)大學(xué);2019年

4 閻海濤;生物炭對(duì)植煙褐土的改良效應(yīng)及其微生態(tài)機(jī)理研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

5 范方宇;玉米秸稈水熱炭化和熱解法制備生物炭研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2017年

6 周莉;生物炭—納米二氧化錳復(fù)合材料的制備及其對(duì)水體銅鎘的去除性能與機(jī)制[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

7 袁s，

本文編號(hào)：2703360