生物質(zhì)炭（Biochar）是生物質(zhì)材料在較低溫度下（小于700℃）、缺氧或絕氧環(huán)境中熱解得到的固體產(chǎn)物,屬于黑碳的一種。生物質(zhì)炭具有多孔結(jié)構(gòu),比表面積較大,且有良好的生物、化學(xué)穩(wěn)定性,在環(huán)境和土壤改良領(lǐng)域的應(yīng)用正受到廣泛關(guān)注,例如用生物質(zhì)炭提高土壤pH、固定土壤中的污染物質(zhì)、提高土壤持水能力和土壤肥力,以及增加土壤碳匯。生物質(zhì)炭在環(huán)境中并非完全不降解,而是在進(jìn)入環(huán)境的初期快速降解,于表面形成一個保護(hù)層,之后該保護(hù)層將生物質(zhì)炭與外界環(huán)境隔離,使其表現(xiàn)出極強的生化穩(wěn)定性,這個過程即生物質(zhì)炭的老化過程,生物質(zhì)炭表面的保護(hù)層稱為老化層。本文選取稻殼為原材料,在350℃和550℃兩種溫度下熱解得到稻殼炭,先用洗脫處理去除附著在稻殼炭上的熱解副產(chǎn)物,再用氧化方法去除其表面的老化層,得到新稻殼炭,在恒溫避光、保持一定含水率的條件下培養(yǎng)一段時間后取出,分析其性質(zhì)和銅離子吸附量的變化,探討老化過程對稻殼炭表面性質(zhì)和銅吸附的影響。主要研究結(jié)果如下：（1）選取乙醇、堿、酸、純水四種洗脫劑對稻殼炭進(jìn)行前處理,去除表面附著的熱解副產(chǎn)物。結(jié)果表明四種洗脫劑均可去除一定量的熱解副產(chǎn)物,但堿和酸可能與稻殼炭和副產(chǎn)物發(fā)... 

【文章來源】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 生物質(zhì)炭的基本性質(zhì)
    1.3 生物質(zhì)炭老化過程的研究現(xiàn)狀
    1.4 生物質(zhì)炭吸附重金屬離子的研究進(jìn)展
        1.4.1 生物質(zhì)炭對重金屬離子的吸附機理
        1.4.2 生物質(zhì)炭吸附重金屬離子的影響因素
            1.4.2.1 吸附條件
            1.4.2.2 生物質(zhì)炭的性質(zhì)
    1.5 研究目的、內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.1 研究目的及意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
        1.5.3 技術(shù)路線
第二章 洗脫處理對稻殼炭性質(zhì)和銅吸附的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 稻殼炭的制備
        2.1.2 稻殼炭的性質(zhì)分析方法
        2.1.3 稻殼炭的洗脫方法
        2.1.4 銅吸附實驗
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 熱解溫度對稻殼炭性質(zhì)的影響
        2.2.2 洗脫處理對稻殼炭吸附銅離子的影響
        2.2.3 洗脫處理對稻殼炭性質(zhì)的影響
            2.2.3.1 洗脫處理對稻殼炭基本性質(zhì)的影響
            2.2.3.2 洗脫處理上清液的成分分析
            2.2.3.3 不同洗脫處理后稻殼炭的漫反射紅外光譜分析
    2.3 小結(jié)
第三章 老化過程對稻殼炭性質(zhì)和銅吸附的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 稻殼炭的制備及基本性質(zhì)
        3.1.2 稻殼炭的性質(zhì)分析方法
        3.1.3 稻殼炭的前處理及老化培養(yǎng)
            3.1.3.1 前處理
            3.1.3.2 老化培養(yǎng)實驗
        3.1.4 銅吸附實驗
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 稻殼炭的老化對銅吸附行為的影響
            3.2.1.1 老化過程對稻殼炭吸附銅離子的影響
            3.2.1.2 pH對稻殼炭吸附銅離子的影響
        3.2.2 稻殼炭的老化對表面性質(zhì)的影響
            3.2.2.1 稻殼炭老化層隨時間的變化
            3.2.2.2 稻殼炭的掃描電子顯微鏡和離子能譜分析
            3.2.2.3 稻殼炭的核磁共振及漫反射紅外光譜分析
            3.2.2.4 稻殼炭的X射線光電子能譜分析
            3.2.2.5 不同pH下稻殼炭的陽離子交換量
    3.3 小結(jié)
第四章 老化時間對稻殼炭性質(zhì)和銅吸附的影響
    4.1 材料與方法
        4.1.1 稻殼炭的制備
        4.1.2 稻殼炭的性質(zhì)分析
        4.1.3 稻殼炭的前處理及老化培養(yǎng)
            4.1.3.1 前處理
            4.1.3.2 老化培養(yǎng)實驗
        4.1.4 銅吸附實驗
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 老化時間對稻殼炭吸附銅離子的影響
        4.2.2 老化時間對稻殼炭表面性質(zhì)的影響
            4.2.2.1 不同老化時間稻殼炭的基本性質(zhì)
            4.2.2.2 不同老化時間稻殼炭的表面氧原子含量
            4.2.2.3 不同老化時間稻殼炭的漫反射紅外光譜分析
            4.2.2.4 不同老化時間稻殼炭的陽離子交換量
    4.3 小結(jié)
第五章 結(jié)論與研究展望
    5.1 全文結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同溫度制備的生物質(zhì)炭對土壤有機碳礦化及腐殖質(zhì)組成的影響[J]. 王英惠,楊旻,胡林潮,劉瑋晶,郭悅,唐偉,代靜玉.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[2]生物質(zhì)炭降解過程中易氧化部分的定量方法[J]. 楊旻,王英惠,胡林潮,史明,劉瑋晶,高曉荔,唐偉,郭悅,代靜玉.  環(huán)境化學(xué). 2013(05)
[3]玉米秸稈生物炭對Cd（Ⅱ）的吸附機理研究[J]. 李力,陸宇超,劉婭,孫紅文,梁中耀.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[4]富磷污泥生物炭去除水中Pb（Ⅱ）的特性研究[J]. 丁文川,杜勇,曾曉嵐,劉任露.  環(huán)境化學(xué). 2012(09)
[5]不同作物原料熱裂解生物質(zhì)炭對溶液中Cd2+和Pb2+的吸附特性[J]. 劉瑩瑩,秦海芝,李戀卿,潘根興,張旭輝,鄭金偉,韓曉君,俞欣研.  生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2012(01)
[6]秸稈生物碳質(zhì)吸附劑的制備及其吸附性能[J]. 張繼義,蒲麗君,李根.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2011(S2)
[7]生物炭研究進(jìn)展及其研究方向[J]. 謝祖彬,劉琦,許燕萍,朱春悟.  土壤. 2011(06)
[8]水稻秸稈生物炭對Pb（Ⅱ）的吸附特性[J]. 安增莉,侯艷偉,蔡超,薛秀玲.  環(huán)境化學(xué). 2011(11)
[9]小麥秸桿對水中Pb2+和Cd2+的吸附特性[J]. 譚光群,袁紅雁,劉勇,肖丹.  環(huán)境科學(xué). 2011(08)
[10]污泥吸附劑的制備及其對含Pb2+模擬廢水的吸附特性研究[J]. 張雙圣,劉漢湖,張雙全,羅鵬,邱超.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2011(07)



本文編號：3485799