基于響應(yīng)面優(yōu)化法空心蓮子草-膨潤土復(fù)合吸附劑對棕壤中Cd2+的吸附及固化研究
發(fā)布時間:2023-04-27 00:34
當(dāng)前,我國水土環(huán)境遭受重金屬鎘的污染日益嚴(yán)重,鎘元素具有極強(qiáng)的毒性、生物累積性和難降解性,嚴(yán)重威脅著人體健康和農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與品質(zhì)。這就要求研究者不斷開發(fā)或改進(jìn)修復(fù)環(huán)境中重金屬污染的方法技術(shù),熟石灰、活性炭、生物炭等單一吸附材料對重金屬的吸附/固化研究已經(jīng)很多,而通過物理或化學(xué)方法將兩種或多種不同性質(zhì)的吸附材料組合成復(fù)合吸附材料的研究較少,對其成分中不同性質(zhì)的材料之間在吸附性能上的互補(bǔ)協(xié)同效應(yīng)亟待進(jìn)一步研究。本研究以國外入侵性雜草-空心蓮子草為有機(jī)原材料,在350℃限氧條件下制備出空心蓮子草生物炭(Bc),通過物理方法與無機(jī)吸附材料-膨潤土(Be)組合制備出新型復(fù)合吸附材料(BcB)。運用元素分析、傅里葉紅外光譜、掃描電鏡和X射線衍射等手段對復(fù)合吸附劑、生物炭、膨潤土進(jìn)行理化性質(zhì)表征。運用Plackett-Burman實驗對影響水體中Cd2+吸附效果的6個因素進(jìn)行了篩選,得到顯著影響因子后進(jìn)一步進(jìn)行單因素最陡爬坡實驗,并結(jié)合響應(yīng)面優(yōu)化法得出Cd2+吸附率的二階模型,確定了Cd2+最佳吸附參數(shù)。通過單因素實驗分別探究了復(fù)合吸...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土壤重金屬鎘污染及其修復(fù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 生物炭/膨潤土及其復(fù)合吸附材料對重金屬的修復(fù)研究
1.2.3 響應(yīng)面法修復(fù)重金屬污染研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 創(chuàng)新之處
第2章 吸附劑的制備及理化性質(zhì)表征
2.1 材料與方法
2.1.1 儀器及設(shè)備
2.1.2 復(fù)合吸附劑的制備
2.1.3 吸附劑理化性質(zhì)表征
2.1.4 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 吸附劑 pH 值、灰分和元素組成分析
2.2.2 紅外光譜與X射線衍射分析
2.2.3 吸附劑電鏡掃描與能譜分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 響應(yīng)面優(yōu)化法復(fù)合吸附劑對溶液中Cd2+的吸附研究
3.1 材料與設(shè)計
3.1.1 儀器與試劑
3.1.2 實驗設(shè)計
3.1.4 數(shù)據(jù)處理
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 P-B篩選實驗結(jié)果與分析
3.2.2 顯著因素影響Cd2+吸附的最陡爬坡實驗設(shè)計
3.2.3 Cd2+初始濃度對Cd2+吸附的影響
3.2.4 pH對Cd2+吸附的影響
3.2.5 吸附劑添加量對Cd2+吸附的影響
3.2.6 復(fù)合吸附劑吸附Cd2+的響應(yīng)面優(yōu)化
3.3 本章小結(jié)
第4章 響應(yīng)面優(yōu)化法復(fù)合吸附劑固化條件對棕壤中Cd2+固化修復(fù)的影響研究
4.1 材料與設(shè)計
4.1.1 試供土壤
4.1.2 儀器與試劑
4.1.3 實驗設(shè)計
4.1.4 項目測定
4.1.5 數(shù)據(jù)處理
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 吸附劑施入量對棕壤中Cd2+固化的影響
4.2.2 Cd2+含量對棕壤中Cd2+固化的影響
4.2.3 固化時間對棕壤中Cd2+固化的影響
4.2.4 不同固化條件的響應(yīng)面優(yōu)化
4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝
本文編號:3802503
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土壤重金屬鎘污染及其修復(fù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 生物炭/膨潤土及其復(fù)合吸附材料對重金屬的修復(fù)研究
1.2.3 響應(yīng)面法修復(fù)重金屬污染研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
1.3.3 創(chuàng)新之處
第2章 吸附劑的制備及理化性質(zhì)表征
2.1 材料與方法
2.1.1 儀器及設(shè)備
2.1.2 復(fù)合吸附劑的制備
2.1.3 吸附劑理化性質(zhì)表征
2.1.4 數(shù)據(jù)處理
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 吸附劑 pH 值、灰分和元素組成分析
2.2.2 紅外光譜與X射線衍射分析
2.2.3 吸附劑電鏡掃描與能譜分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 響應(yīng)面優(yōu)化法復(fù)合吸附劑對溶液中Cd2+的吸附研究
3.1 材料與設(shè)計
3.1.1 儀器與試劑
3.1.2 實驗設(shè)計
3.1.4 數(shù)據(jù)處理
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 P-B篩選實驗結(jié)果與分析
3.2.2 顯著因素影響Cd2+吸附的最陡爬坡實驗設(shè)計
3.2.3 Cd2+初始濃度對Cd2+吸附的影響
3.2.4 pH對Cd2+吸附的影響
3.2.5 吸附劑添加量對Cd2+吸附的影響
3.2.6 復(fù)合吸附劑吸附Cd2+的響應(yīng)面優(yōu)化
3.3 本章小結(jié)
第4章 響應(yīng)面優(yōu)化法復(fù)合吸附劑固化條件對棕壤中Cd2+固化修復(fù)的影響研究
4.1 材料與設(shè)計
4.1.1 試供土壤
4.1.2 儀器與試劑
4.1.3 實驗設(shè)計
4.1.4 項目測定
4.1.5 數(shù)據(jù)處理
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 吸附劑施入量對棕壤中Cd2+固化的影響
4.2.2 Cd2+含量對棕壤中Cd2+固化的影響
4.2.3 固化時間對棕壤中Cd2+固化的影響
4.2.4 不同固化條件的響應(yīng)面優(yōu)化
4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果
致謝
本文編號:3802503
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