水中高濃度的無機含氧陰離子如硝酸根、六價鉻等,不僅會導致一些環(huán)境問題,而且會對人體健康產生危害。生物炭是對生物質通過高溫缺氧裂解制備而得的一種炭材料。由于其豐富的孔隙結構和較高的比表面積,已經被用來吸附不同的污染物,可以通過改性的方法來提高對污染物的吸附效果。本論文熱解經過氯化鐵和高錳酸鉀浸漬的小麥秸稈,制備鐵錳金屬氧化物/生物炭復合材料（BC、BCFe、BCMn、BCFe0.5Mn1、BCFe1Mn1和BCFe1.5Mn1）,用于去除廢水中的硝酸根和六價鉻。通過間歇吸附實驗和連續(xù)吸附實驗考察改性前后生物炭對水中對硝酸根和六價鉻的吸附性能,并對其去除機理進行了探討。主要研究結果如下:（1）通過X射線光電子能譜和掃描電鏡分析,發(fā)現(xiàn)鐵錳氧化物/生物炭復合材料表面形成了Fe（Ⅲ）/Mn（IV）二元金屬氧化物顆粒。制備優(yōu)化結果表明,BCFe1Mn1樣品的比表面積可達153.116 m2·g-1,高于未改性生物炭和鐵單獨改性生物炭;零電荷點升高,為9.76。（2）改性前后生物炭中,BCFe1Mn1樣品對NO3-的去除率最高,達到78.7%,主要歸因于其較高的零電荷點和比表面積。酸性條件下有利于B... 

【文章來源】：西北大學陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

連續(xù)吸附裝置

19b)：BCFe；(c)：BCMn；(d)：BCFe0.5Mn1；(e)：BCFe1Mn1；(f)：BC圖 3-1 改性前后生物炭 XPS 全譜圖Fig.3-1 XPS spectra of modified and unmodified biochar samples改性前后生物炭表面的元素組成，從表中可知，經過改性后， 元素含量明顯增加，但 C 元素的含碳量明顯下降，說明 Fe、M面的 C 元素，很好的附著于生物炭表面。BCFe1Mn1樣品表面Mn 元素含量高，而 BCFe 樣品表面 Fe 元素的含量卻比 BCMn量低，這可能是由于高錳酸鉀是強氧化劑，在改性過程中會放高附著效率，提高了 Fe 元素的含量，并且復合改性后 Fe 元BCFe1Mn1﹥BCFe0.5Mn1，Mn 元素的含量 BCFe0.5Mn1﹥BC改性后生物炭表面的 O 元素含量有所增加，表明生物炭表面有

21圖 3-2 BCFe1Mn1樣品主要元素 XPS 圖譜Fig. 3-2 XPS spectra of main elements of BCFe1Mn1samples后生物炭的 FTIR 分析改性前后的生物炭 BC、BCMn、BCFe 和 BCFe1Mn1樣品進行TIR)分析，結果如圖 3-3 所示。BC 樣品表面具有豐富的-1處為羥基-OH 的伸縮振動；1631 cm-1處為多環(huán)芳烴的 C=O 1405 cm-1處為甲基-CH3的伸縮振動；1198 cm-1處為纖維素或伸縮振動。改性后生物炭樣品表面也有 BC 樣品表面所含有的官及峰寬有所不同，說明不同材料表面官能團數(shù)量可能會有差

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鐵錳氧化物/生物炭復合材料對水中硝酸根的吸附特性[J]. 鄭曉青,韋安磊,張一璇,史良于,張瀟.  環(huán)境科學. 2018(03)
[2]水產養(yǎng)殖中亞硝酸鹽毒性影響及處理的研究進展[J]. 薛靜怡,宗雅麗,侯玉,楊俊藝,楊俊麗,李希磊,崔龍波.  漁業(yè)研究. 2017(04)
[3]水生植物制生物炭對硝態(tài)氮的吸附規(guī)律研究[J]. 王博,葉春,李法云,曲乾,陳鑫.  中國環(huán)境科學. 2017(01)
[4]工業(yè)含鉻廢水處理技術研究進展[J]. 周棟,高娜,高樂.  中國冶金. 2017(01)
[5]兩種木材生物炭對銅離子的吸附特性及其機制[J]. 王彤彤,馬江波,曲東,張曉媛,鄭紀勇,張興昌.  環(huán)境科學. 2017(05)
[6]小麥秸稈生物炭對水中對羥基苯甲酸乙酯的吸附特性[J]. 高歡,韋安磊,鄭曉青,張一璇,宋進喜,張瀟.  環(huán)境科學學報. 2017(07)
[7]不同熱解溫度制備的玉米芯生物炭對對硝基苯酚的吸附作用[J]. 馬鋒鋒,趙保衛(wèi).  環(huán)境科學. 2017(02)
[8]乙酰化小麥秸稈吸附水中六價鉻[J]. 高歡,韋安磊,鄭曉青,張一璇.  環(huán)境工程學報. 2016(09)
[9]玉米皮渣制備生物炭吸附含Cr（Ⅵ）廢水研究[J]. 吳黛靈,張記市,劉文靜,管凱.  齊魯工業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(04)
[10]六價鉻對人體急性與慢性危害探究[J]. 謝文強.  資源節(jié)約與環(huán)保. 2016(07)



本文編號：2962584