生物炭/鐵酸錳復合材料對銅鋅復合污染土壤的穩(wěn)定化效果及機制研究
發(fā)布時間：2021-08-11 03:12
重金屬污染土壤問題日益嚴重,對其修復治理刻不容緩。本研究以農業(yè)廢棄物玉米秸稈以及鐵酸錳為原料,通過溶膠-凝膠法以含有豐富官能團的蛋白（-NH2和-COOH）為絡合劑,經熱解制備了一種新型的磁性生物炭-鐵酸錳納米復合材料（BC/FM）。通過SEM-EDS、XRD、VSM、FTIR、XPS等技術對其組成、形貌和結構等進行了表征。批量吸附Zn2+、Cu2+實驗研究了pH值對BC/FM吸附效果的影響,同時研究了吸附動力學、吸附等溫線和吸附熱力學。并通過實驗室模擬土壤培養(yǎng)實驗探討B(tài)C/FM對土壤理化性質的影響以及對土壤中重金屬鋅銅的穩(wěn)定化效果。實驗結果表明:（1）鐵酸錳可以有效地負載到生物炭上,且BC/FM含有豐富的官能團。磁性的BC/FM有利于從水介質中分離出來。吸附實驗結果表明,BC/FM對Zn2+、Cu2+的吸附最佳pH值分別為5.0和6.0,并在90min達到吸附平衡。準二級動力學方程更好地描述了BC/FM對Zn2+、Cu2+吸附過程,...
【文章來源】：內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術路線圖
2 實驗材料與方法2.1 材料的制備a.將玉米秸稈取回后洗凈、風干和破碎，所得粉末裝袋備用。b.取 60 mL 左右的新鮮雞蛋清置于燒杯中，使用攪拌器定速攪拌 20 分鐘左右，直至雞蛋清呈半固體狀，再加入 4.7 mL 的 Mn(NO3)2溶液、8.013g 的 Fe(NO3)3顆粒，進行攪拌，待其反應過后放入超聲波中震蕩 30min。c. 再將 5g 磨碎的玉米秸稈置于燒杯中并攪拌均勻，60℃溫度下干燥 12h。d. 300℃溫度條件下在馬弗爐內缺氧燒制 2h，到時間后取出，待冷卻至室溫，研磨、裝袋備用。復合材料制備完成，將此材料命名為 BC/FM。e. 純玉米秸稈燒制的材料命名為 BC。本實驗中所使用的 BC 燒制條件為 300℃2h。BC/FM 的制備如流程圖 1 所示，方法如下：
- 21 - 3.1 a.生物炭 b.鐵酸錳 c.BC/FM d.BC/FM 近照的 SEM 圖像 e.BC/FM 的 EDS 圖像 3.1 為生物炭和鐵酸錳的 SEM 圖像，通過 SEM 分析能夠直觀地反映材料的。由圖 3.1(a)中可以清晰地看到，生物炭的表面為光滑、蜂窩狀的多孔結構孔結構有利于重金屬的吸附。圖 3.1(b)顯示，鐵酸錳顆粒之間團聚現(xiàn)象嚴得比表面積變小從而影響鐵酸錳對重金屬的吸附效果。而從圖3.1(c)與圖3.
【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物炭負載納米羥基磷灰石復合材料的制備及對鉛離子的吸附特性[J]. 張連科,王洋,王維大,李玉梅,孫鵬,韓劍宏,姜慶宏. 化工進展. 2018(09)
[2]有色金屬行業(yè)污染防治及減排之路探析[J]. 王明明,王靜. 中國資源綜合利用. 2018(05)
[3]磁性羥基磷灰石/生物炭復合材料的制備及對Pb2+的吸附性能[J]. 張連科,王洋,王維大,李玉梅,孫鵬,韓劍宏,姜慶宏. 環(huán)境科學學報. 2018(11)
[4]鄱陽湖河湖交錯帶重金屬污染對微生物群落與多樣性的影響[J]. 張建,黃小蘭,張婷,郭秋平. 湖泊科學. 2018(03)
[5]7種改性水稻秸稈對溶液中Cd2+的吸附[J]. 梁昊,羅朝暉,趙海燕,馮元韜,梁永紅,徐茂. 中國環(huán)境科學. 2018(02)
[6]不同形態(tài)鋅、銅拌種對玉米苗期生長的影響[J]. 王龍,任士偉,李曰鵬,陳劍秋. 湖北農業(yè)科學. 2018(02)
[7]作物重金屬銅污染的HHT邊際譜特征與污染預測模型[J]. 程龍,楊可明,王曉峰,張偉,孫彤彤. 中國環(huán)境科學. 2018(01)
[8]鈣基膨潤土輔助對堆肥及土壤Cu、Zn形態(tài)轉化和白菜吸收的影響[J]. 趙軍超,王權,任秀娜,李榮華,Mukesh Kumar Awasthi,Altaf Hussain Lahori,張增強. 環(huán)境科學. 2018(04)
[9]生物炭修復高濃度鉛鋅污染土的試驗研究[J]. 李雄威,劉正明,羅元喜,代國忠. 工業(yè)建筑. 2017(09)
[10]納米鐵酸錳吸附去除Cr（Ⅵ）的研究[J]. 伊晨宇,杭春亮,楊麗霞. 硅酸鹽通報. 2017(09)
博士論文
[1]生物炭對水體和土壤環(huán)境中重金屬鉛的固持[D]. 劉國成.中國海洋大學 2014
碩士論文
[1]污泥基生物炭制備表征及土壤改良應用研究[D]. 姜秀艷.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]菌糠菌肥在修復鹽堿土和鋅銅鎳鉻污染土壤中的應用研究[D]. 胡宗福.天津大學 2016
本文編號：3335328
【文章來源】：內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數(shù)】：74 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
技術路線圖
2 實驗材料與方法2.1 材料的制備a.將玉米秸稈取回后洗凈、風干和破碎，所得粉末裝袋備用。b.取 60 mL 左右的新鮮雞蛋清置于燒杯中，使用攪拌器定速攪拌 20 分鐘左右，直至雞蛋清呈半固體狀，再加入 4.7 mL 的 Mn(NO3)2溶液、8.013g 的 Fe(NO3)3顆粒，進行攪拌，待其反應過后放入超聲波中震蕩 30min。c. 再將 5g 磨碎的玉米秸稈置于燒杯中并攪拌均勻，60℃溫度下干燥 12h。d. 300℃溫度條件下在馬弗爐內缺氧燒制 2h，到時間后取出，待冷卻至室溫，研磨、裝袋備用。復合材料制備完成，將此材料命名為 BC/FM。e. 純玉米秸稈燒制的材料命名為 BC。本實驗中所使用的 BC 燒制條件為 300℃2h。BC/FM 的制備如流程圖 1 所示，方法如下：
- 21 - 3.1 a.生物炭 b.鐵酸錳 c.BC/FM d.BC/FM 近照的 SEM 圖像 e.BC/FM 的 EDS 圖像 3.1 為生物炭和鐵酸錳的 SEM 圖像，通過 SEM 分析能夠直觀地反映材料的。由圖 3.1(a)中可以清晰地看到，生物炭的表面為光滑、蜂窩狀的多孔結構孔結構有利于重金屬的吸附。圖 3.1(b)顯示，鐵酸錳顆粒之間團聚現(xiàn)象嚴得比表面積變小從而影響鐵酸錳對重金屬的吸附效果。而從圖3.1(c)與圖3.
【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物炭負載納米羥基磷灰石復合材料的制備及對鉛離子的吸附特性[J]. 張連科,王洋,王維大,李玉梅,孫鵬,韓劍宏,姜慶宏. 化工進展. 2018(09)
[2]有色金屬行業(yè)污染防治及減排之路探析[J]. 王明明,王靜. 中國資源綜合利用. 2018(05)
[3]磁性羥基磷灰石/生物炭復合材料的制備及對Pb2+的吸附性能[J]. 張連科,王洋,王維大,李玉梅,孫鵬,韓劍宏,姜慶宏. 環(huán)境科學學報. 2018(11)
[4]鄱陽湖河湖交錯帶重金屬污染對微生物群落與多樣性的影響[J]. 張建,黃小蘭,張婷,郭秋平. 湖泊科學. 2018(03)
[5]7種改性水稻秸稈對溶液中Cd2+的吸附[J]. 梁昊,羅朝暉,趙海燕,馮元韜,梁永紅,徐茂. 中國環(huán)境科學. 2018(02)
[6]不同形態(tài)鋅、銅拌種對玉米苗期生長的影響[J]. 王龍,任士偉,李曰鵬,陳劍秋. 湖北農業(yè)科學. 2018(02)
[7]作物重金屬銅污染的HHT邊際譜特征與污染預測模型[J]. 程龍,楊可明,王曉峰,張偉,孫彤彤. 中國環(huán)境科學. 2018(01)
[8]鈣基膨潤土輔助對堆肥及土壤Cu、Zn形態(tài)轉化和白菜吸收的影響[J]. 趙軍超,王權,任秀娜,李榮華,Mukesh Kumar Awasthi,Altaf Hussain Lahori,張增強. 環(huán)境科學. 2018(04)
[9]生物炭修復高濃度鉛鋅污染土的試驗研究[J]. 李雄威,劉正明,羅元喜,代國忠. 工業(yè)建筑. 2017(09)
[10]納米鐵酸錳吸附去除Cr（Ⅵ）的研究[J]. 伊晨宇,杭春亮,楊麗霞. 硅酸鹽通報. 2017(09)
博士論文
[1]生物炭對水體和土壤環(huán)境中重金屬鉛的固持[D]. 劉國成.中國海洋大學 2014
碩士論文
[1]污泥基生物炭制備表征及土壤改良應用研究[D]. 姜秀艷.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]菌糠菌肥在修復鹽堿土和鋅銅鎳鉻污染土壤中的應用研究[D]. 胡宗福.天津大學 2016
本文編號：3335328
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