隨著生物質(zhì)能在新型綠色替代能源領(lǐng)域中的地位日益突出,促使人們加速對現(xiàn)有生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用,進一步拓展其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域。其中,半纖維素作為儲量僅次于纖維素的第二大天然多糖,傳統(tǒng)資源利用理念對其利用不完全常作為剩余產(chǎn)物被浪費。因此,本文利用工業(yè)制漿造紙過程中剩余物半纖維素的副產(chǎn)物木聚糖為原料,通過簡便、綠色的一步水熱法制備碳微球,并在此基礎(chǔ)上對其進行改性賦磁制得磁性碳微球。隨后,考察了兩種材料通過化學(xué)活化后作為吸附劑對重金屬離子的吸附性能。（1）以木聚糖為原料,采用水熱法制備碳微球,探討了木聚糖濃度、反應(yīng)溫度和時間等對產(chǎn)物的影響,確定最佳制備條件為:木聚糖質(zhì)量濃度l 5 wt%,溶液pH濃度在2～3范圍內(nèi),溫度在180℃下反應(yīng)8h。并利用強堿KOH溶液活化得到吸附劑材料,采用SEM、FTIR、XRD和XPS等手段對兩者進行表征。（2）采用兩步水熱法制備磁性碳微球,首先以六水合三氯化鐵為鐵源采用溶劑熱法制備Fe₃O₄粒子,隨后將其加人碳微球制備體系中進行第二步水熱反應(yīng)得到磁性碳微球。探討木聚糖濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間及Fe₃

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 半纖維素的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 半纖維素簡介
        1.2.2 半纖維素基材料的應(yīng)用
        1.2.3 半纖維素基材料研究存在的問題及展望
    1.3 重金屬污染的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 重金屬污染的來源和危害
        1.3.2 重金屬污染水體的處理方法
    1.4 碳微球的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 碳微球的制備及應(yīng)用
        1.4.2 磁性碳微球的制備及應(yīng)用
    1.5 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料制備與表征
    2.1 實驗試劑與儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 材料的制備
        2.2.1 碳微球吸附劑的制備
        2.2.2 磁性碳微球吸附劑的制備
        2.2.3 重金屬離子的吸附實驗
    2.3 材料的表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡
        2.3.2 X射線衍射
        2.3.3 X射線光電子能譜
        2.3.4 傅立葉紅外光譜
        2.3.5 比表面積分析
        2.3.6 磁性能分析
第3章 碳微球吸附劑的制備及表征
    3.1 引言
    3.2 半纖維素基碳微球制備條件的優(yōu)化
        3.2.1 木聚糖濃度對產(chǎn)物的影響
        3.2.2 反應(yīng)溫度對產(chǎn)物的影響
        3.2.3 反應(yīng)時間對產(chǎn)物的影響
        3.2.4 FTIR分析
        3.2.5 XPS分析
        3.2.6 XRD分析
    3.3 碳微球吸附劑的制備及表征
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 FTIR分析
        3.3.3 XRD分析
        3.3.4 BET分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁性碳微球吸附劑的制備及表征
    4.1 引言
    4.2 磁性碳微球制備條件的優(yōu)化
        4.2.1 木聚糖濃度對產(chǎn)物的影響
        4.2.2 反應(yīng)溫度對產(chǎn)物的影響
        4.2.3 Fe_3O_4添加量對產(chǎn)物的影響
        4.2.4 FTIR分析
        4.2.5 XRD分析
        4.2.6 VSM分析
    4.3 磁性碳微球吸附劑的制備及表征
        4.3.1 SEM分析
        4.3.2 FTIR分析
        4.3.3 XRD分析
        4.3.4 BET分析
        4.3.5 VSM分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 兩種碳微球吸附劑的吸附性能研究
    5.1 引言
    5.2 兩種吸附劑吸附Cu~(2+)的性能研究
        5.2.1 各參數(shù)對吸附劑吸附性能的影響
            5.2.1.1 吸附劑用量對吸附性能的影響
            5.2.1.2 pH值對吸附性能的影響
        5.2.2 吸附動力學(xué)——吸附時間的影響
        5.2.3 吸附等溫線——吸附質(zhì)濃度的影響
        5.2.4 吸附熱力學(xué)——吸附溫度的影響
        5.2.5 解吸實驗
    5.3 兩種吸附劑吸附Pb~(2+)的性能研究
        5.3.1 各參數(shù)對碳微球吸附性能的影響
            5.3.1.1 吸附劑用量對吸附性能的影響
            5.3.1.2 pH值對吸附性能的影響
        5.3.2 吸附動力學(xué)——吸附時間的影響
        5.3.3 吸附等溫線——吸附質(zhì)濃度的影響
        5.3.4 吸附熱力學(xué)——吸附溫度的影響
        5.3.5 解吸實驗
    5.4 吸附機理研究
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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[2]中國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源評價與產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式研究[D]. 高文永.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2010

碩士論文
[1]半纖維素/殼聚糖復(fù)合膜的制備及性能研究[D]. 梁玉芝.齊魯工業(yè)大學(xué) 2015
[2]蔗渣半纖維素基可食膜材料的制備及其保鮮性能研究[D]. 王忠良.昆明理工大學(xué) 2013



本文編號：3169279