本文選題：吸附動力學 + 納米碳管��； 參考：《昆明理工大學》2016年碩士論文

【摘要】：碳基吸附材料因有著比傳統(tǒng)材料更加優(yōu)異的性質(zhì),而被廣泛應用于處理和修復受污染的水環(huán)境和土壤環(huán)境。碳基吸附劑由于其具有豐富的空隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積、對有機污染物較強的吸附作用而被廣泛地用于去除環(huán)境中的有機污染物。碳基吸附劑在可持續(xù)環(huán)境中具有多方面優(yōu)勢,特別是其對碳的鎖定是調(diào)節(jié)全球氣候變化的重要途徑,因此其特殊的環(huán)境效應吸引了廣泛的研究興趣。近年來,以生物炭為代表的碳基吸附劑引起了廣大研究者的關(guān)注,生物炭(Biochar)是由生物質(zhì)在缺氧的條件下,經(jīng)高溫緩慢熱解生成的一類難溶、穩(wěn)定、高度芳香化的含碳物質(zhì)。研究者已經(jīng)充分論證,生物炭可以改良土壤、固碳減排、修復污染,其多方面的環(huán)境效應和生態(tài)效應已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。有機污染物與吸附劑之間相互作用的研究已經(jīng)表明,吸附過程通常表現(xiàn)出明顯的兩階段特征：即初始的快吸附階段和后續(xù)的慢吸附階段。抗生素類物質(zhì)自發(fā)現(xiàn)以來,其在固體顆粒吸附劑上的吸附過程實際上是一個漫長的平衡過程,并不是一個瞬時平衡的過程。忽略慢吸附過程可能會低估有機污染物的吸附能力,不能準確預測其歸趨、遷移和轉(zhuǎn)化等環(huán)境行為。針對抗生素類物質(zhì),目前多數(shù)研究僅僅關(guān)注碳基吸附劑對其吸附能力的大小,忽視了動力學吸附特征研究。對于不同性質(zhì)碳基吸附劑對抗生素類物質(zhì)的吸附動力學的比較研究更是鮮有報道。本論文探討用香蕉皮和玉米芯兩類生物質(zhì)制備的生物炭、多壁納米碳管(CNTs)和活性炭(AC)對氧氟沙星(OFL)的吸附動力學過程。研究表明,雙室一級動力學模型適用于擬合該吸附動力學過程。OFL在兩類生物炭上的吸附能力隨炭化溫度的升高而減弱,歸因于生物質(zhì)炭化程度的增大,芳香性增加,生物炭有機分配相減少。生物炭的O含量極大地影響了其與水分子之間形成水膜的能力,OFL穿透水膜在生物炭表面上的吸附過程成為控制OFL吸附快慢的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。OFL在CNTs和AC的快室吸附比在生物炭上的先趨于平衡,這可能與CNTs和AC較為單一的表面性質(zhì)有關(guān)。CNTs的慢室吸附比AC的慢室吸附需要更長時間達到平衡,主要原因是隨著OFL分子在CNTs表面持續(xù)吸附,原先由于疏水性作用聚合在一起的CNTs逐漸分散開,暴露出更多的表面積,導致OFL持續(xù)的吸附,在動力學上表現(xiàn)為慢室吸附。此外,單位比表面積上CNTs對OFL的吸附量最高,表明如果能夠使CNTs充分分散,大量暴露的表面可能使CNTs成為去除有機污染的高效吸附劑。此外,考察了卡馬西平(CBZ)在9種不同裂解溫度(200、300和500℃)和酸(HCl和HCl-HF)處理的生物炭上的吸附動力學,并借助擬一級、擬二級和雙室一級等模型對實驗數(shù)據(jù)進行擬合。研究結(jié)果表明,雙室一級動力學模型對吸附動力學提供了更精確的描述。裂解溫度和礦物對CBZ的吸附動力學有顯著影響,具體表現(xiàn)為不同酸洗導致礦物含量發(fā)生顯著變化,礦物對生物炭吸附CBZ的快室吸附單元起主要作用,生物炭內(nèi)部的芳香環(huán)隨生物炭的升高而更加致密,生物炭內(nèi)部的芳香環(huán)結(jié)構(gòu)主要貢獻于慢室吸附單元。生物炭的礦物組分一方面屏蔽了有機質(zhì)上的一些吸附點位,另一方面礦物自身可以有效地吸附污染物,酸洗去礦物對生物炭吸附污染物的表觀影響可能取決于兩個方面的平衡。同時還研究了CBZ的快室吸附對總體吸附的貢獻隨初始濃度的增大而減小,而慢室吸附貢獻則增大,π-π作用可能對CBZ的吸附貢獻較大,孔隙填充可以描述慢室吸附過程,可能是吸附速率的控制環(huán)節(jié)。
[Abstract]:Carbon - based adsorbent is widely used in treating and repairing polluted water environment and soil environment because of its rich void structure and high specific surface area .

【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O647.3

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孔慶震;姚虎卿;史紅勤;;天然絲光沸石的化學處理及其對氨吸附動力學的影響[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);1987年01期

2 胡長武;俞立明;朱昂如;;前驅(qū)態(tài)吸附動力學的模型研究[J];自然科學進展;1991年04期

3 孫海燕;王李;居沈貴;;載銅13X的制備及其對噻吩的吸附動力學[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);2007年01期

4 劉峙嶸;周利民;王曉鵬;;泥煤對鉻(Ⅵ)吸附動力學研究[J];石油化工高等學校學報;2008年04期

5 宋應華;朱家文;陳葵;丁銳;;紅霉素在大孔樹脂上的吸附動力學研究[J];高�；瘜W工程學報;2008年01期

6 劉秉濤;王建康;;激光反射儀在溶液吸附動力學研究中的應用[J];華北水利水電學院學報;2010年03期

7 劉秉濤;Ariede Keizer;;應用激光反射儀研究溶液吸附及吸附動力學[J];河南大學學報(自然科學版);2011年03期

8 馬正飛;姚虎卿;孔慶震;;不同形狀吸附劑的雙孔吸附動力學探討[J];南京工業(yè)大學學報(自然科學版);1986年04期

9 夏海萍，柯家駿;膨潤土對重金屬離子的吸附動力學[J];中國有色金屬學報;1995年04期

10 楊基礎(chǔ)，，楊小民;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在吸附動力學模擬計算中的應用[J];離子交換與吸附;1996年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉秉濤;;激光反射儀在溶液吸附動力學研究上的應用[A];河南省化學會2010年學術(shù)年會論文摘要集[C];2010年

2 江博能;王明光;;鍶與銫在紅壤與富鐵碳酸鈣土壤中的吸附動力學研究[A];中國土壤學會第十次全國會員代表大會暨第五屆海峽兩岸土壤肥料學術(shù)交流研討會論文集（面向農(nóng)業(yè)與環(huán)境的土壤科學綜述篇）[C];2004年

3 鄔宇;何平;曹銀霞;胡濤;楊思源;查家明;吳江;;碳基吸附劑對模擬煙氣汞的吸附動力學特性[A];2013年火電廠污染物凈化與綠色能源技術(shù)研討會暨環(huán)保技術(shù)與裝備專業(yè)委員會換屆（第三屆）會議論文集[C];2013年

4 游來江;蔣燕;向虹;吳志堅;;有機染料在介孔雜化凝膠上的吸附平衡及吸附動力學[A];中國化學會第二十五屆學術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

5 耿安朝;;稀土元素在腐殖酸與水合氧化鐵復合體系的吸附動力學[A];第三屆全國環(huán)境化學學術(shù)大會論文集[C];2005年

6 蘭新哲;李秀玲;宋永輝;張秋利;;201×7樹脂對鐵氰絡(luò)合物的吸附動力學[A];2008年全國濕法冶金學術(shù)會議論文集[C];2008年

7 董聲雄;鄭f

本文編號：1763192