糠醛渣基材料的制備、結(jié)構(gòu)特征及其應(yīng)用特性研究
發(fā)布時間:2021-05-27 14:16
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,水污染問題日益嚴(yán)峻。為了有效的解決水污染問題,人們研發(fā)了各種治理方法,其中,吸附法因為具有低成本、高效、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。目前,以各種生物質(zhì)資源為基體,經(jīng)過不同的摻雜改性,實(shí)現(xiàn)對水中污染物的有效吸附日益成為研究的熱點(diǎn)。但目前報道的生物質(zhì)直接作為吸附劑吸附量不高,重復(fù)使用性能不好,或者制備的多孔生物質(zhì)炭雖然有一定的吸附性能,但是孔徑與抗生素類大分子匹配性不高,而且表面僅有少量含氧基團(tuán)等不足制約了其實(shí)際應(yīng)用。此外,光催化降解水中的有機(jī)污染物也是人們研究的焦點(diǎn)之一。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一種常用的可見光催化劑,具有吸收光譜范圍寬、成本低等優(yōu)勢。但g-C3N4在應(yīng)用中存在比表面積較小、光生電子-空穴易復(fù)合、量子效率低等不足,如何對其能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,進(jìn)而增強(qiáng)對可見光的吸收是亟待解決的問題。為此,本論文以大宗的生物質(zhì)糠醛渣(FR)為基體,以其本身具有的結(jié)構(gòu)特性,針對有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),直接使用或者改性設(shè)計了一系列不同特性的生物質(zhì)炭吸附劑,以調(diào)控生物質(zhì)炭材的孔結(jié)構(gòu)、比表面積和表面吸附位點(diǎn),從而增強(qiáng)對特定有機(jī)污染物的吸附性能,并深入研究了吸附...
【文章來源】:寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 水污染的來源及危害
1.1.2 吸附法處理水污染
1.2 生物質(zhì)資源
1.2.1 植物類生物質(zhì)及其特點(diǎn)
1.2.2 生物質(zhì)直接作為吸附劑的研究
1.2.3 生物質(zhì)炭在吸附方面的研究進(jìn)展
1.2.4 磁性生物質(zhì)炭的制備及對污染物的去除研究
1.2.5 元素?fù)诫s生物質(zhì)炭對污染物的吸附進(jìn)展
1.3 非金屬元素?fù)诫sg-C_3N_4光催化劑對污染物的降解研究
1.4 生物質(zhì)基水煤漿添加劑的研究進(jìn)展
1.4.1 水煤漿添加劑的發(fā)展
1.4.2 生物質(zhì)的液化研究
1.5 糠醛渣的產(chǎn)生及應(yīng)用
1.5.1 用FR改良土壤
1.5.2 脫除FR的木質(zhì)素生產(chǎn)乙醇
1.5.3 FR改性作為吸附劑
1.5.4 FR的前期研究
1.6 本論文選題的意義和研究內(nèi)容
1.6.1 本論文選題的意義
1.6.2 本論文的研究內(nèi)容
1.6.3 本論文的技術(shù)路線圖
1.6.4 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 生物質(zhì)糠醛渣對甲基橙和羅丹明B的高效去除研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗部分
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 實(shí)驗方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 FR吸附兩種染料前后的表征分析
2.3.2 吸附單因素實(shí)驗研究
2.3.3 等溫吸附模型研究
2.3.4 吸附動力學(xué)研究
2.3.5 吸附熱力學(xué)研究
2.3.6 FR的再生和循環(huán)使用性能研究
2.3.7 FR與其他吸附劑的吸附性能對比
2.3.8 FR對染料的吸附機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第三章 低溫構(gòu)筑氮摻雜生物質(zhì)炭吸附金霉素及水熱催化降解機(jī)理研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗部分
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 實(shí)驗方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料的表征分析
3.3.2 溶液的pH值對吸附量的影響
3.3.3 吸附時間對NBC吸附性能的影響
3.3.4 吸附等溫線及吸附動力學(xué)研究
3.3.5 吸附機(jī)理研究
3.3.6 吸附劑NBC的吸附-再生研究
3.3.7 吸附劑與其他生物質(zhì)炭吸附劑的對比
3.3.8 NBC對CTC的催化降解研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 糠醛渣基磁性生物質(zhì)炭對水中四環(huán)素的吸附研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗部分
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實(shí)驗方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 吸附劑MBC的表征
4.3.2 MBC的XRD表征分析
4.3.3 MBC的磁滯回線分析
4.3.4 吸附劑MBC對TC的吸附性能研究
4.3.5 吸附劑MBC的循環(huán)使用
4.3.6 MBC對TC的吸附機(jī)制研究
4.3.7 與其他吸附劑對TC的吸附性能對比
4.4 本章小結(jié)
第五章 碳摻雜g-C_3N_4對四環(huán)素和羅丹明B的光催化降解性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗部分
5.2.1 儀器與試劑
5.2.2 實(shí)驗方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 系列CCN光催化劑的表征分析
5.3.2 CCN的光催化降解性能研究
5.3.3 催化降解的活性檢測
5.4 本章小結(jié)
第六章 糠醛渣基水煤漿添加劑對低階煤成漿性能的影響與作用機(jī)制
6.1 引言
6.2 實(shí)驗部分
6.2.1 儀器與試劑
6.2.2 糠醛渣基添加劑FRS的合成
6.2.3 水煤漿的制備與性能評價
6.2.4 煤炭成漿難易程度的判定
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 糠醛渣的液化產(chǎn)物的組成分析
6.3.2 磺化條件對低階煤種成漿性能的影響
6.3.3 幾種添加劑對水煤漿成漿性能的影響對比
6.3.4 不同添加劑的特征官能團(tuán)組成分析
6.3.5 不同添加劑的磺化度及相對分子質(zhì)量對比
6.3.6 添加劑對煤表面的潤濕性能及Zeta電位影響
6.3.7 FRS添加劑對水煤漿的成漿作用機(jī)制
6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
7.1 全文總結(jié)
7.2 問題與展望
7.2.1 存在的問題
7.2.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡介及論文發(fā)表情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]質(zhì)子化g-C3N4/β-SiC復(fù)合材料的制備及光催化降解茜素紅性能[J]. 吳之強(qiáng),劉萬毅,王剛,蔡威,岳曉菲,詹海鵑,畢淑嫻,孟哲,馬保軍. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2019(10)
[2]From illite/smectite clay to mesoporous silicate adsorbent for efficient removal of chlortetracycline from water[J]. Wenbo Wang,Guangyan Tian,Li Zong,Yanmin Zhou,Yuru Kang,Qin Wang,Aiqin Wang. Journal of Environmental Sciences. 2017(01)
[3]氮摻雜的碳材料中石墨化氮和吡啶氮對氧還原反應(yīng)的催化特性(英文)[J]. 劉京,宋平,阮明波,徐維林. 催化學(xué)報. 2016(07)
[4]預(yù)處理糠醛渣液化降解性能研究[J]. 吳淑萍,季昱丞,馬保軍,謝昊,劉萬毅. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2014(06)
[5]Ciprofloxacin adsorption from aqueous solution onto chemically prepared carbon from date palm leaflets[J]. El-Said Ibrahim El-Shafey,Haider Al-Lawati,Asmaa Soliman Al-Sumri. Journal of Environmental Sciences. 2012(09)
[6]糠醛渣對苯酚吸附性能研究[J]. 陳小燕,王振,王東,劉萬毅. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(05)
[7]糠醛渣對廢水中Cr3+的吸附研究[J]. 陳小燕,孫媛,王東,劉萬毅. 寧夏大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)
[8]糠醛渣纖維乙醇同步糖化發(fā)酵過程研究[J]. 孫亞東,孫冉,蔣建新,朱莉偉. 現(xiàn)代化工. 2008(12)
碩士論文
[1]糠醛渣功能化研究[D]. 王彩虹.寧夏大學(xué) 2017
本文編號:3207728
【文章來源】:寧夏大學(xué)寧夏回族自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.1.1 水污染的來源及危害
1.1.2 吸附法處理水污染
1.2 生物質(zhì)資源
1.2.1 植物類生物質(zhì)及其特點(diǎn)
1.2.2 生物質(zhì)直接作為吸附劑的研究
1.2.3 生物質(zhì)炭在吸附方面的研究進(jìn)展
1.2.4 磁性生物質(zhì)炭的制備及對污染物的去除研究
1.2.5 元素?fù)诫s生物質(zhì)炭對污染物的吸附進(jìn)展
1.3 非金屬元素?fù)诫sg-C_3N_4光催化劑對污染物的降解研究
1.4 生物質(zhì)基水煤漿添加劑的研究進(jìn)展
1.4.1 水煤漿添加劑的發(fā)展
1.4.2 生物質(zhì)的液化研究
1.5 糠醛渣的產(chǎn)生及應(yīng)用
1.5.1 用FR改良土壤
1.5.2 脫除FR的木質(zhì)素生產(chǎn)乙醇
1.5.3 FR改性作為吸附劑
1.5.4 FR的前期研究
1.6 本論文選題的意義和研究內(nèi)容
1.6.1 本論文選題的意義
1.6.2 本論文的研究內(nèi)容
1.6.3 本論文的技術(shù)路線圖
1.6.4 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 生物質(zhì)糠醛渣對甲基橙和羅丹明B的高效去除研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗部分
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 實(shí)驗方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 FR吸附兩種染料前后的表征分析
2.3.2 吸附單因素實(shí)驗研究
2.3.3 等溫吸附模型研究
2.3.4 吸附動力學(xué)研究
2.3.5 吸附熱力學(xué)研究
2.3.6 FR的再生和循環(huán)使用性能研究
2.3.7 FR與其他吸附劑的吸附性能對比
2.3.8 FR對染料的吸附機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
第三章 低溫構(gòu)筑氮摻雜生物質(zhì)炭吸附金霉素及水熱催化降解機(jī)理研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗部分
3.2.1 試劑及儀器
3.2.2 實(shí)驗方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料的表征分析
3.3.2 溶液的pH值對吸附量的影響
3.3.3 吸附時間對NBC吸附性能的影響
3.3.4 吸附等溫線及吸附動力學(xué)研究
3.3.5 吸附機(jī)理研究
3.3.6 吸附劑NBC的吸附-再生研究
3.3.7 吸附劑與其他生物質(zhì)炭吸附劑的對比
3.3.8 NBC對CTC的催化降解研究
3.4 本章小結(jié)
第四章 糠醛渣基磁性生物質(zhì)炭對水中四環(huán)素的吸附研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗部分
4.2.1 儀器與試劑
4.2.2 實(shí)驗方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 吸附劑MBC的表征
4.3.2 MBC的XRD表征分析
4.3.3 MBC的磁滯回線分析
4.3.4 吸附劑MBC對TC的吸附性能研究
4.3.5 吸附劑MBC的循環(huán)使用
4.3.6 MBC對TC的吸附機(jī)制研究
4.3.7 與其他吸附劑對TC的吸附性能對比
4.4 本章小結(jié)
第五章 碳摻雜g-C_3N_4對四環(huán)素和羅丹明B的光催化降解性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗部分
5.2.1 儀器與試劑
5.2.2 實(shí)驗方法
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 系列CCN光催化劑的表征分析
5.3.2 CCN的光催化降解性能研究
5.3.3 催化降解的活性檢測
5.4 本章小結(jié)
第六章 糠醛渣基水煤漿添加劑對低階煤成漿性能的影響與作用機(jī)制
6.1 引言
6.2 實(shí)驗部分
6.2.1 儀器與試劑
6.2.2 糠醛渣基添加劑FRS的合成
6.2.3 水煤漿的制備與性能評價
6.2.4 煤炭成漿難易程度的判定
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 糠醛渣的液化產(chǎn)物的組成分析
6.3.2 磺化條件對低階煤種成漿性能的影響
6.3.3 幾種添加劑對水煤漿成漿性能的影響對比
6.3.4 不同添加劑的特征官能團(tuán)組成分析
6.3.5 不同添加劑的磺化度及相對分子質(zhì)量對比
6.3.6 添加劑對煤表面的潤濕性能及Zeta電位影響
6.3.7 FRS添加劑對水煤漿的成漿作用機(jī)制
6.4 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)
7.1 全文總結(jié)
7.2 問題與展望
7.2.1 存在的問題
7.2.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡介及論文發(fā)表情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]質(zhì)子化g-C3N4/β-SiC復(fù)合材料的制備及光催化降解茜素紅性能[J]. 吳之強(qiáng),劉萬毅,王剛,蔡威,岳曉菲,詹海鵑,畢淑嫻,孟哲,馬保軍. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2019(10)
[2]From illite/smectite clay to mesoporous silicate adsorbent for efficient removal of chlortetracycline from water[J]. Wenbo Wang,Guangyan Tian,Li Zong,Yanmin Zhou,Yuru Kang,Qin Wang,Aiqin Wang. Journal of Environmental Sciences. 2017(01)
[3]氮摻雜的碳材料中石墨化氮和吡啶氮對氧還原反應(yīng)的催化特性(英文)[J]. 劉京,宋平,阮明波,徐維林. 催化學(xué)報. 2016(07)
[4]預(yù)處理糠醛渣液化降解性能研究[J]. 吳淑萍,季昱丞,馬保軍,謝昊,劉萬毅. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2014(06)
[5]Ciprofloxacin adsorption from aqueous solution onto chemically prepared carbon from date palm leaflets[J]. El-Said Ibrahim El-Shafey,Haider Al-Lawati,Asmaa Soliman Al-Sumri. Journal of Environmental Sciences. 2012(09)
[6]糠醛渣對苯酚吸附性能研究[J]. 陳小燕,王振,王東,劉萬毅. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2012(05)
[7]糠醛渣對廢水中Cr3+的吸附研究[J]. 陳小燕,孫媛,王東,劉萬毅. 寧夏大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(03)
[8]糠醛渣纖維乙醇同步糖化發(fā)酵過程研究[J]. 孫亞東,孫冉,蔣建新,朱莉偉. 現(xiàn)代化工. 2008(12)
碩士論文
[1]糠醛渣功能化研究[D]. 王彩虹.寧夏大學(xué) 2017
本文編號:3207728
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