【摘要】：磷超標是導致水體富營養(yǎng)化的重要原因,除磷問題一直是人們研究的熱點。本文以農(nóng)林廢棄物稻殼為原材料,采用CO_2活化、溶劑熱和共沉淀“三步法”制備了吸附選擇性好、易于分離的鑭改性磁性生物炭除磷吸附材料。利用FSEM、BET、XRD、FTIR及VSM等對材料物化性質(zhì)進行了表征分析,采用靜態(tài)批次實驗對其吸附除磷性能進行了研究,并初步探討了其吸附機理。在制備過程中發(fā)現(xiàn),采用溶劑熱+共沉淀法能制得吸附效果較好的鑭改性磁性生物炭(MC-La_x)。表征結(jié)果發(fā)現(xiàn),Fe_3O_4以球狀顆粒、La(OH)_3以棒狀均勻分布于生物炭表面和孔隙中。VSM結(jié)果表明,MC-La_x具有良好的磁選分離性能。XRD則顯示吸附除磷反應主要是La(OH)_3與磷酸鹽發(fā)生配位體交換反應生成LaPO_4。研究結(jié)果表明:1、在初始pH=2-11范圍內(nèi),MC-La_x吸附容量呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,在初始pH=5時MC-La_(0.1)、MC-La_(0.2)、MC-La_(0.4)最大吸附容量分別為11.55、17.98、25.11mg/g,在pH=2時吸附效果較差可能是La大量溶出引起的。2、共存物質(zhì)研究發(fā)現(xiàn),共存F~-對MC-La_x除磷有強烈抑制作用,而HCO_3~-及腐殖酸低濃度時影響較小,在高濃度時有明顯抑制作用。3、MC-La_x對磷的吸附反應符合二級動力學模型及Freundlich等溫模型。4、吸附機理研究發(fā)現(xiàn),MC-La_x的除磷機理主要為配位體交換形成LaPO_4內(nèi)齒配合物。5、MC-La_x對實際廢水除磷效果較好,且經(jīng)過四次再生后,MC-La_x吸附容量保持在初始吸附容量的71%-83%,再生性能良好。綜合以上研究結(jié)果,表明鑭改性磁性稻殼基生物炭易磁選分離且吸附性能較好,具有一定的實際應用前景。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X703
【圖文】：

主要研究內(nèi)容框圖

圖 2.1 吸附實驗流程圖Fig. 2.1 Schematic diagram of batch adsorption experimen指標鉬酸銨分光光度法（GB11893-89）。實驗室配解直接測定。實際廢水吸附試驗時，在中性條方法及指標到的鑭、鐵金屬離子濃度測量采用電感耦合等測定。法對改性后及吸附除磷后的吸附劑（MC-La0.1、M

BC(a、b)、MC(c、d)的 SEM 圖

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本文編號：2782339