改性生物炭吸附4-氯酚及微波活化PDS處理吸附劑效能研究
發(fā)布時間:2021-09-22 02:25
氯酚類具有生物毒性和難降解性,傳統(tǒng)的生物法對其不能有效處理。生物質(zhì)的限氧裂解既能減少廢棄生物質(zhì)因燃燒而排放溫室氣體,也降低了燃燒造成的霧霾影響,并且炭化后所得的生物炭材料在吸附和催化中都表現(xiàn)優(yōu)異。鑒于生物炭具有的功能特性,本文旨在制備出對4-氯酚(4-CP)具有高吸附性、在微波場中可高效活化過硫酸鹽的生物炭材料,提出一種既可以快速處理水中污染物,又可以對吸附材料集中處理,方便易行的無害化再生處理方法。以小麥秸稈為原材料,采用高溫限氧裂解方法,結(jié)合改性劑制備改性生物炭(BC),并將其用于吸附水中4-CP。本文對生物炭的比表面積及孔徑、表面官能團、表面形態(tài)及元素組成和持久性自由基進行分析和測定,結(jié)合吸附平衡模式研究,發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過氯化鋅改性處理后,生物炭表面積提高至處理前表面積的130倍達到234.2m2/g,對4-CP的飽和吸附量達111.0 mg/g。對吸附過程進行吸附熱力學研究和吸附動力學研究結(jié)果表明,改性生物炭對4-CP的吸附是自發(fā)的放熱過程,隨著吸附的進行體系混亂度降低。對改性生物炭對4-CP的吸附機制研究表明,該吸附過程中存在氫鍵、范德華力、疏水鍵力及π-π吸附作用等。采用吸附4-...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
MW/PDS/Fe3O4體系去除對硝基苯酚示意圖[66]
技術(shù)路線圖
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-15-化等一系列反應生成生物炭,采用管式爐對生物質(zhì)進行加熱,加熱過程中向管內(nèi)通入N2,實驗裝置如圖2-1所示。圖2-1制備生物炭的實驗裝置生物炭的再生方式為微波強化生物炭活化PDS,微波在短時間內(nèi)產(chǎn)生能量傳遞給玻璃容器中的過硫酸鹽溶液,利用過硫酸鹽產(chǎn)生的SO4-對吸附在生物炭表面的4-CP進行氧化降解,實驗裝置如圖2-2所示。圖2-2生物炭再生的實驗裝置圖2.2生物炭的制備、結(jié)構(gòu)表征與性能測試2.2.1生物炭的制備以不同生物質(zhì)(購自江蘇省連云港市)為原料,采用限氧高溫裂解法制備生物炭。以對4-CP的吸附量為綜合評定指標,對生物炭的制備條件:生物質(zhì)種類、裂解溫度、化學預處理濃度進行優(yōu)化。不同種類生物炭的制備方法:將小麥秸稈粉、木屑、稻殼,用自來水沖洗5次后于烘箱內(nèi)干燥過夜,置于管式爐中在N2氣氛下以10℃/min升溫至600℃保
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物炭與氮肥配施改善土壤團聚體結(jié)構(gòu)提高紅棗產(chǎn)量[J]. 袁晶晶,同延安,盧紹輝,袁國軍. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(03)
[2]Review on utilization of biochar for metal-contaminated soil and sediment remediation[J]. Mingming Wang,Yi Zhu,Lirong Cheng,Bruce Andserson,Xiaohui Zhao,Dayang Wang,Aizhong Ding. Journal of Environmental Sciences. 2018(01)
[3]生物質(zhì)成型燃料:秸稈應該這么“燒”[J]. 洪鶴. 農(nóng)產(chǎn)品市場周刊. 2017(32)
[4]稻殼活性炭對水中染料的吸附特性及其回收利用[J]. 劉斌,顧潔,邱盼,陸裕聰,周建斌. 環(huán)境科學學報. 2014(09)
[5]粉煤灰吸附-Fenton及熱再生處理亞甲基藍廢水的特性研究[J]. 白玉潔,張愛麗,周集體. 環(huán)境科學. 2012(07)
[6]氯化鋅預處理玉米秸稈纖維素[J]. 曾國明,王遠亮,寧欣強,張茂蘭,林福春. 精細化工. 2011(08)
[7]活性炭制備及應用研究進展[J]. 趙麗媛,呂劍明,李慶利,范冠鋒,文應財. 科學技術(shù)與工程. 2008(11)
[8]生物質(zhì)裂解機理和模型(Ⅱ)——生物質(zhì)裂解模型[J]. 許潔,顏涌捷,李文志,王君,陳明強. 化學與生物工程. 2008(01)
[9]生物質(zhì)裂解機理和模型(Ⅰ)——生物質(zhì)裂解機理和工藝模式[J]. 許潔,顏涌捷,李文志,王君,陳明強. 化學與生物工程. 2007(12)
[10]電化學法再生顆;钚蕴康难芯縖J]. 唐玉霖,王三反,洪雷. 凈水技術(shù). 2007(02)
博士論文
[1]鐵基污泥生物炭活化過硫酸鹽處理難降解有機廢水的研究[D]. 汪佳.華中科技大學 2017
[2]羥胺對Fe2+/過硫酸鹽體系的強化效能與機理研究[D]. 鄒景.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]Cu2+強化Fe2+活化過硫酸鹽降解苯酚的效能與機理研究[D]. 張劍橋.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]生物炭的特性分析及其在黃水資源化中的應用[D]. 謝淘.清華大學 2015
碩士論文
[1]鐵氧化物催化劑制備及其活化過硫酸鹽降解環(huán)丙沙星研究[D]. 葛珉.揚州大學 2018
[2]改性生物炭對水中阿特拉津的吸附行為及應用研究[D]. 趙璐璐.東北農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]過硫酸鹽高級氧化技術(shù)降解對硝基苯酚的研究[D]. 張咪.華中科技大學 2014
[4]膨脹石墨對油類的吸附及其再生性能的研究[D]. 許霞.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:3402950
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
MW/PDS/Fe3O4體系去除對硝基苯酚示意圖[66]
技術(shù)路線圖
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-15-化等一系列反應生成生物炭,采用管式爐對生物質(zhì)進行加熱,加熱過程中向管內(nèi)通入N2,實驗裝置如圖2-1所示。圖2-1制備生物炭的實驗裝置生物炭的再生方式為微波強化生物炭活化PDS,微波在短時間內(nèi)產(chǎn)生能量傳遞給玻璃容器中的過硫酸鹽溶液,利用過硫酸鹽產(chǎn)生的SO4-對吸附在生物炭表面的4-CP進行氧化降解,實驗裝置如圖2-2所示。圖2-2生物炭再生的實驗裝置圖2.2生物炭的制備、結(jié)構(gòu)表征與性能測試2.2.1生物炭的制備以不同生物質(zhì)(購自江蘇省連云港市)為原料,采用限氧高溫裂解法制備生物炭。以對4-CP的吸附量為綜合評定指標,對生物炭的制備條件:生物質(zhì)種類、裂解溫度、化學預處理濃度進行優(yōu)化。不同種類生物炭的制備方法:將小麥秸稈粉、木屑、稻殼,用自來水沖洗5次后于烘箱內(nèi)干燥過夜,置于管式爐中在N2氣氛下以10℃/min升溫至600℃保
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]Review on utilization of biochar for metal-contaminated soil and sediment remediation[J]. Mingming Wang,Yi Zhu,Lirong Cheng,Bruce Andserson,Xiaohui Zhao,Dayang Wang,Aizhong Ding. Journal of Environmental Sciences. 2018(01)
[3]生物質(zhì)成型燃料:秸稈應該這么“燒”[J]. 洪鶴. 農(nóng)產(chǎn)品市場周刊. 2017(32)
[4]稻殼活性炭對水中染料的吸附特性及其回收利用[J]. 劉斌,顧潔,邱盼,陸裕聰,周建斌. 環(huán)境科學學報. 2014(09)
[5]粉煤灰吸附-Fenton及熱再生處理亞甲基藍廢水的特性研究[J]. 白玉潔,張愛麗,周集體. 環(huán)境科學. 2012(07)
[6]氯化鋅預處理玉米秸稈纖維素[J]. 曾國明,王遠亮,寧欣強,張茂蘭,林福春. 精細化工. 2011(08)
[7]活性炭制備及應用研究進展[J]. 趙麗媛,呂劍明,李慶利,范冠鋒,文應財. 科學技術(shù)與工程. 2008(11)
[8]生物質(zhì)裂解機理和模型(Ⅱ)——生物質(zhì)裂解模型[J]. 許潔,顏涌捷,李文志,王君,陳明強. 化學與生物工程. 2008(01)
[9]生物質(zhì)裂解機理和模型(Ⅰ)——生物質(zhì)裂解機理和工藝模式[J]. 許潔,顏涌捷,李文志,王君,陳明強. 化學與生物工程. 2007(12)
[10]電化學法再生顆;钚蕴康难芯縖J]. 唐玉霖,王三反,洪雷. 凈水技術(shù). 2007(02)
博士論文
[1]鐵基污泥生物炭活化過硫酸鹽處理難降解有機廢水的研究[D]. 汪佳.華中科技大學 2017
[2]羥胺對Fe2+/過硫酸鹽體系的強化效能與機理研究[D]. 鄒景.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[3]Cu2+強化Fe2+活化過硫酸鹽降解苯酚的效能與機理研究[D]. 張劍橋.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[4]生物炭的特性分析及其在黃水資源化中的應用[D]. 謝淘.清華大學 2015
碩士論文
[1]鐵氧化物催化劑制備及其活化過硫酸鹽降解環(huán)丙沙星研究[D]. 葛珉.揚州大學 2018
[2]改性生物炭對水中阿特拉津的吸附行為及應用研究[D]. 趙璐璐.東北農(nóng)業(yè)大學 2017
[3]過硫酸鹽高級氧化技術(shù)降解對硝基苯酚的研究[D]. 張咪.華中科技大學 2014
[4]膨脹石墨對油類的吸附及其再生性能的研究[D]. 許霞.哈爾濱工業(yè)大學 2006
本文編號:3402950
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3402950.html
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