殼聚糖/磁性生物炭的制備及其吸附性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-15 21:33
生物炭(biochar)是生物質(zhì)在無氧或者氧氣含量很低的條件下熱解生成的一類富含炭、高度芳香化的固態(tài)物質(zhì)。由于原料來源廣泛、制備方法簡單,對污染物的去除效果明顯,受到了廣泛的關(guān)注。本論文從制備殼聚糖/磁性生物炭(CMLB)吸附劑出發(fā),以重金屬Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的去除為應(yīng)用目標(biāo),采用XRD、FTIR、SEM、BET、XPS等手段進(jìn)行CMLB的表征分析,同時(shí)探究初始pH、反應(yīng)時(shí)間、濃度、溫度對CMLB吸附過程的影響,揭示CMLB吸附重金屬的機(jī)理。本研究制備得到殼聚糖/磁性生物炭吸附劑,表征結(jié)果表明,CMLB材料中包含γ-Fe2O3納米顆粒,顆粒尺寸均勻,大小一致;殼聚糖負(fù)載在磁性生物炭(MLB)后,表面官能團(tuán)的種類有所增加,比表面積為104.91 m2/g(40wt%-CMLB),隨著殼聚糖負(fù)載率的增加,CMLB的比表面積和孔體積逐漸減小。CMLB吸附重金屬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,40wt%-CMLB對Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附容量高于其他負(fù)載比例,分別為32.4 mg/g和54.68 mg/g;溶液pH對吸附影響較大,為了確保...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
生物炭相關(guān)研究文獻(xiàn)的情況(具體信息見右側(cè))
國每年的秸稈產(chǎn)量 9 億噸,加工副產(chǎn)物 5.8 億噸,這些加工副產(chǎn)物的平均利用率不到40%,剩余 60%以上的副產(chǎn)物被隨意堆放、丟棄,這意味著 7 億畝土地的投入產(chǎn)出和 600億元的收入被白白損失掉。這些秸稈被用來燃燒處理時(shí),大氣中的二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物會(huì)達(dá)到高峰值,引起大氣污染[22]。林業(yè)廢棄物是林業(yè)生產(chǎn)、加工和利用過程中排出的各種廢料, 我國每年森林的開采量約 32.5 億 m3,可生產(chǎn)采伐、造材等產(chǎn)生的廢物 1.1 億噸[23]。中國城市垃圾的清運(yùn)量約在 21500.5 萬噸,如廣東省的無害化處理率已經(jīng)達(dá)到 86%,但缺口仍在 300 萬噸左右。未來,這些廢棄的原料轉(zhuǎn)化為生物炭,用于去除有機(jī)和無機(jī)污染物,不僅減少了對環(huán)境的污染,而且提升了經(jīng)濟(jì)效益[21]。1.1.3 生物炭的應(yīng)用生物炭具有功能的多樣性,可以應(yīng)用于水體環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境以及能源等方面。生物炭的副產(chǎn)品焦油和裂解氣,可以緩解能源的壓力。
Chitosan,LB,MLB和CMLB的XRD圖
本文編號:3140123
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
生物炭相關(guān)研究文獻(xiàn)的情況(具體信息見右側(cè))
國每年的秸稈產(chǎn)量 9 億噸,加工副產(chǎn)物 5.8 億噸,這些加工副產(chǎn)物的平均利用率不到40%,剩余 60%以上的副產(chǎn)物被隨意堆放、丟棄,這意味著 7 億畝土地的投入產(chǎn)出和 600億元的收入被白白損失掉。這些秸稈被用來燃燒處理時(shí),大氣中的二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物會(huì)達(dá)到高峰值,引起大氣污染[22]。林業(yè)廢棄物是林業(yè)生產(chǎn)、加工和利用過程中排出的各種廢料, 我國每年森林的開采量約 32.5 億 m3,可生產(chǎn)采伐、造材等產(chǎn)生的廢物 1.1 億噸[23]。中國城市垃圾的清運(yùn)量約在 21500.5 萬噸,如廣東省的無害化處理率已經(jīng)達(dá)到 86%,但缺口仍在 300 萬噸左右。未來,這些廢棄的原料轉(zhuǎn)化為生物炭,用于去除有機(jī)和無機(jī)污染物,不僅減少了對環(huán)境的污染,而且提升了經(jīng)濟(jì)效益[21]。1.1.3 生物炭的應(yīng)用生物炭具有功能的多樣性,可以應(yīng)用于水體環(huán)境、土壤環(huán)境、大氣環(huán)境以及能源等方面。生物炭的副產(chǎn)品焦油和裂解氣,可以緩解能源的壓力。
Chitosan,LB,MLB和CMLB的XRD圖
本文編號:3140123
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