本研究中選用三種溫帶地區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)廣泛分布的植物空心蓮子草（Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb）、菹草（Potamogeton crispus L）、雙穗雀稗（Paspalum paspaloides（Michx.）Scribn）為原材料制備生物質炭,對空心蓮子草生物炭（APBC）、菹草生物炭（PCBC）及雙穗雀稗生物炭（PPBC）開展針對典型PPCPs類污染物布洛芬（Ibuprofen,IBU）的去除及機制研究,并對其進行基于藻類及人類細胞毒性實驗的應用安全性評價。使用掃描電鏡（Scanning electron microscope,SEM）、比表面及孔徑分析儀（Brunauer emmett teller,BET）和紅外光譜（Fourier Transform infrared spectroscopy,FTIR）對磷酸活化法制備的三種生物質炭的表面結構、孔徑、比表面積及表面官能團進行表征分析,同時結合吸附動力學、吸附等溫線和吸附熱力學來確定其吸附機制。通過布洛芬初始濃度、吸附劑投加量、溫度、時間和pH值五組單因素控制實驗,確定最佳... 

【文章來源】：山東師范大學山東省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

APBC吸附布洛芬前后SEM圖

山東師范大學碩士論文11布洛芬不溶于水所以用乙醇稀釋，但放置過久仍會有少許白色絮狀沉淀，圖（b）生物炭表面布滿的白色晶狀物質應為吸附物布洛芬，由此可以看出APBC對PPCPs類污染物布洛芬具有良好的吸附性能。圖2-1APBC吸附布洛芬前后SEM圖(a)APBC吸附前；(b)APBC吸附后Fig.2-1TheSEMofAPBCbeforeandafteradsorption（a）BeforeAPBCadsorption；(b)AfterAPBCadsorption菹草生物炭（PCBC）吸附布洛芬前后SEM圖如圖2-2所示。圖（a）為PCBC吸附布洛芬前的SEM圖，由圖可以看出PCBC表面布滿大小不一的孔徑，且孔徑內(nèi)壁附有更多細小的孔洞，PCBC制備過程也是先經(jīng)NaOH處理后再用磷酸活化，生物炭被占據(jù)內(nèi)部空間后經(jīng)去離子水沖洗會形成孔洞，所以會出現(xiàn)如此的孔徑結構與分布情況。圖（b）PCBC吸附后與圖（a）吸附前對比效果更加明顯，在放大倍數(shù)3000倍的情況下，生物炭表面附著了一層密密麻麻的晶狀物質，說明PCBC對布洛芬具有良好的吸附性能。圖2-2PCBC吸附布洛芬前后SEM圖(a)PCBC吸附前；(b)PCBC吸附后Fig.2-2TheSEMofPCBCbeforeandafteradsorption（a）BeforePCBCadsorption；(b)AfterPCBCadsorption

山東師范大學碩士論文12雙穗雀稗生物炭（PPBC）吸附布洛芬前后SEM圖如圖2-3所示。由圖（a）、（b）PPBC吸附布洛芬前后SEM圖可以看出，在經(jīng)NaOH和H3PO4處理之后PPBC表面被活化侵蝕經(jīng)去離子水洗之后產(chǎn)生了條紋狀孔隙結構且內(nèi)壁附有許多細小孔洞。在同為1000倍放大情況下，圖（b）大小不一的孔洞被塞滿，表面附著晶狀物質為PPCPs類污染物布洛芬，可以看出PPBC對布洛芬具有較好的吸附效果。圖2-3PPBC吸附布洛芬前后SEM圖(a)PPBC吸附前；(b)PPBC吸附后Fig.2-3TheSEMofPPBCbeforeandafteradsorption（a）BeforePPBCadsorption；(b)AfterPPBCadsorption2.2.2比表面積及孔徑分析圖2-4為空心蓮子草生物炭（APBC）孔徑分布圖，根據(jù)生物炭的孔徑可分為微孔（0～2nm）、中孔（2～50nm）和大孔（直徑＞50nm)[43]以及孔徑分布圖可以看出，APBC的孔徑結構為以中孔為主的中孔微孔復合孔徑結構，沒有出現(xiàn)大孔，按BET法測得比表面積為831.7m2/g。圖中孔徑范圍在0～2nm之間出現(xiàn)最大孔容，表明APBC具有微孔結構，經(jīng)比表面積分析儀測得微孔占比23.6%，而在2～50nm之間，可以看到出現(xiàn)較多孔容，測得占比76.4%,而在高于50nm之后并沒有出現(xiàn)孔容，可以看出此生物炭并不存在大孔結構。中孔微孔復合結構的生物炭的有點在于既能吸附小分子物質，又可以對部分大分子物質進行吸附，避免吸附物質的單一性，增加對不同大小吸附物的吸附效果[44]，而831.7m2/g的比表面積優(yōu)于其他APBC的比表面積[25]，表明經(jīng)此種制作方法處理的生物炭為吸附高效生物炭。

【參考文獻】：
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本文編號：3566007