本研究選擇花生殼生物炭作為吸附Pb²⁺和Cu²⁺的基礎(chǔ)材料并分析其吸附性能。為制備吸附性能更佳的花生殼生物炭,研究中采用高錳酸鉀對(duì)其進(jìn)行改性。鑒于改性前后吸附重金屬的花生殼生物炭粉難以與水分離,本課題進(jìn)一步聚焦于生物炭固定化吸附劑的研究。以Ca²⁺為交聯(lián)劑,采用海藻酸鈉(SA)凝膠包埋法對(duì)花生殼生物炭粉進(jìn)行固定化,首先通過(guò)考察凝膠球的成球性、包埋炭粉效果和機(jī)械性能等,選出合適的海藻酸鈉濃度、氯化鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)、攪拌交聯(lián)時(shí)間和小球粒徑;再通過(guò)研究其對(duì)Pb²⁺和Cu²⁺的吸附效果,優(yōu)選出最佳生物炭包埋量和鼠李糖脂加入量;從而在最優(yōu)條件下制備吸附性能優(yōu)良的固定化高錳酸鉀改性生物炭的雙改性凝膠球。本研究使用掃描電子顯微鏡(SEM)、傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)和X射線(xiàn)粉末衍射儀(XRD)等對(duì)花生殼生物炭基吸附劑的表面形貌、官能團(tuán)以及結(jié)構(gòu)等理化性質(zhì)進(jìn)行表征;通過(guò)批量實(shí)驗(yàn)考察溶液pH值、吸附劑投加量、Pb²⁺和Cu²⁺初始質(zhì)量濃度、吸附時(shí)間對(duì)生物...

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 水體重金屬污染
        1.1.1 水體重金屬污染物的來(lái)源
        1.1.2 重金屬污染物的特征
        1.1.3 水體重金屬污染的危害
    1.2 重金屬?gòu)U水的處理
        1.2.1 重金屬?gòu)U水的常用處理方法
        1.2.2 吸附法相比其他方法的應(yīng)用前景
    1.3 生物炭基吸附劑的主要成分簡(jiǎn)介
        1.3.1 生物炭
        1.3.2 海藻酸鈉
        1.3.3 表面活性劑鼠李糖脂
    1.4 影響吸附劑吸附水中重金屬的因素
    1.5 等溫吸附模型和吸附動(dòng)力學(xué)模型
        1.5.1 等溫吸附模型
        1.5.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
    1.6 課題研究目的、意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
        1.6.1 課題來(lái)源
        1.6.2 研究目的和意義
        1.6.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線(xiàn)
        1.6.4 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 Pb²⁺和Cu²⁺的儲(chǔ)備液配制和標(biāo)線(xiàn)繪制
        2.1.3 主要實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 花生殼生物炭對(duì)Pb²⁺和Cu²⁺的吸附實(shí)驗(yàn)
        2.2.2 高錳酸鉀改性花生殼生物炭對(duì)Pb²⁺和Cu²⁺的吸附實(shí)驗(yàn)
        2.2.3 固定化生物炭凝膠球?qū)b²⁺和Cu²⁺的吸附實(shí)驗(yàn)
    2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
第三章 花生殼生物炭對(duì)Pb²⁺和Cu²⁺的吸附研究
    3.1 花生殼生物炭的表征
        3.1.1 pH值
        3.1.2 掃描電鏡(SEM)分析
        3.1.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        3.1.4 X射線(xiàn)衍射(XRD)分析
    3.2 影響因素分析
        3.2.1 溶液pH
        3.2.2 生物炭投加量
        3.2.3 初始重金屬離子質(zhì)量濃度
        3.2.4 吸附時(shí)間
    3.3 吸附等溫線(xiàn)和吸附動(dòng)力學(xué)分析
        3.3.1 等溫吸附模型
        3.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高錳酸鉀改性生物炭對(duì)Pb²⁺和Cu²⁺的吸附研究
    4.1 高錳酸鉀改性生物炭的表征
        4.1.1 pH值
        4.1.2 掃描電鏡(SEM)分析
        4.1.3 傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
        4.1.4 X射線(xiàn)衍射(XRD)分析
    4.2 影響因素分析
        4.2.1 溶液pH
        4.2.2 改性生物炭投加量
        4.2.3 初始重金屬離子質(zhì)量濃度
        4.2.4 吸附時(shí)間
    4.3 吸附等溫線(xiàn)和吸附動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.1 等溫吸附模型
        4.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
    4.4 生物炭改性前后吸附效果比較
    4.5 本章小結(jié)
第五章 固定化生物炭凝膠球?qū)b²⁺和Cu²⁺的吸附研究
    5.1 雙改性凝膠球的表征
        5.1.1 雙改性凝膠球的掃描電鏡分析
        5.1.2 雙改性凝膠球的傅里葉紅外光譜分析
    5.2 弱影響凝膠球吸附的制備條件優(yōu)化
        5.2.1 海藻酸鈉濃度
        5.2.2 CaCl2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)
        5.2.3 凝膠球攪拌交聯(lián)時(shí)間
        5.2.4 凝膠球粒徑
    5.3 強(qiáng)影響凝膠球吸附的制備條件優(yōu)化
        5.3.1 干燥
        5.3.2 生物炭粉固定量
        5.3.3 鼠李糖脂
    5.4 雙改性凝膠球的吸附影響因素分析
        5.4.1 重金屬溶液的初始質(zhì)量濃度
        5.4.2 吸附時(shí)間
    5.5 雙改性凝膠球等溫吸附與吸附動(dòng)力學(xué)分析
        5.5.1 等溫吸附模型
        5.5.2 吸附動(dòng)力學(xué)模型
    5.6 雙改性凝膠球的再生性能分析
        5.6.1 雙改性凝膠球的分離性
        5.6.2 雙改性凝膠球的解吸再生結(jié)果與分析
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 ：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3784465