改性生物炭及其在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用受到了越來越多研究者的關(guān)注。本文以毛竹為原料,通過熱解制炭、KOH活化和氮化改性制備了可循環(huán)利用殼聚糖改性生物炭材料（CBC）,并系統(tǒng)的探究了殼聚糖改性生物炭材料吸附Pb（Ⅱ）的動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)和吸附機(jī)理,研究了相關(guān)邊界條件對吸附過程的影響,并證實(shí)了CBC的循環(huán)利用、性能穩(wěn)定性及其作為滲透性反應(yīng)墻活性填料循環(huán)使用的可行性。首先制備活化毛竹生物炭,取毛竹在不同溫度下炭化,然后再與KOH混合進(jìn)行不同溫度下的活化,以期獲得最佳物理孔隙結(jié)構(gòu)的活化生物炭。通過元素分析、FT-IR、BET以及SEM等檢測手段發(fā)現(xiàn),500℃炭化溫度,活化堿炭比1:4、活化溫度800℃是最佳制備工況,發(fā)現(xiàn)炭化過程有氧官能團(tuán)會不斷隨著溫度升高而脫除,KOH活化可以對毛竹炭造成物理結(jié)構(gòu)方面的影響,提升孔容和比表面積。然后經(jīng)氮化法改性,配置飽和殼聚糖醋酸溶液,往中加入戊二醛與活化毛竹炭,通過醛基的交聯(lián)作用制備改性生物炭材料CBC。經(jīng)過改性后,元素分析和FT-IR結(jié)果表明毛竹炭元素C/N比下降了11.9倍,改性后生物炭表面檢測出現(xiàn)大量的胺基、羥基和C-O官能團(tuán),這些官能團(tuán)是優(yōu)良的重金屬結(jié)合位... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

殼聚糖分子結(jié)構(gòu)式

物理吸附作用會被抑制[32]�；罨ǹ梢灾苯忧矣行督Y(jié)構(gòu)，故采用 KOH 活化和配位體改性的方法既能提升物理吸附擇性專一吸附的目的，從而進(jìn)整體提升改性基礎(chǔ)上的重金屬吸附的目的與主要內(nèi)容目的利用生物質(zhì)衍生物殼聚糖能夠與重金屬螯合、官能團(tuán)豐富的特點(diǎn)，同時(shí)，通過 KOH 活化提升物理孔隙結(jié)構(gòu)制備負(fù)載平臺，然后利用行改性，修復(fù)地下水重金屬污染，主要研究目標(biāo)如下：在較大限度同時(shí)，制備廉價(jià)、高效生物炭基重金屬吸附材料，評價(jià)生物炭的穩(wěn)化、活化和吸附條件；針對殼聚糖的材料特性，利用化學(xué)手段實(shí)現(xiàn)脫附，從而實(shí)現(xiàn)吸附材料循環(huán)再生利用如圖 1-2所示。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文1.4.2 研究主要內(nèi)容為研究制備生物炭基高效可再生重金屬吸附材料的最佳條件，本課題以廢棄浙江毛竹為研究對象，分別通過熱解炭化、KOH 活化、殼聚糖和 EDTA二鈉脫附等方法制備可循環(huán)使用的吸附劑填料，通過靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)、不同邊界條件下吸附容量測試和等溫吸附等實(shí)驗(yàn)方法測試其吸附性能，并通過吸附前表征分析與吸附動(dòng)力學(xué)研究解釋吸附機(jī)理，技術(shù)路線如圖 1-3 所示，分為三個(gè)階段：第一階段是 KOH 活化實(shí)驗(yàn)，主要是探究最佳炭化、活化制備條件；第二階段是殼聚糖改性實(shí)驗(yàn)，主要是成功將殼聚糖負(fù)載于毛竹炭上并證實(shí) CBC 表面擁有良好的重金屬結(jié)合位點(diǎn)；第三階段是對 Pb（II）吸附特性和吸附能力再生，以驗(yàn)證制備材料的吸附容量和再生可行性。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3111351