本文關(guān)鍵詞：竹屑生物炭吸附典型芳香性有機(jī)物的機(jī)制及規(guī)律，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：生物炭因其大的比表面積、豐富的孔隙結(jié)構(gòu)等優(yōu)良性質(zhì),對(duì)有機(jī)污染物具有良好的吸附能力,有望成為廉價(jià)高效的環(huán)境吸附劑應(yīng)用于污染土壤及水體修復(fù)。此外,生物炭在土壤改良及固碳方面的應(yīng)用潛力巨大,其施加到土壤中也會(huì)通過(guò)吸附作用影響土壤中有機(jī)污染物的環(huán)境行為。因此,研究生物炭對(duì)有機(jī)污染物的吸附作用機(jī)理及建立定量預(yù)測(cè)模型對(duì)于評(píng)價(jià)生物炭對(duì)有機(jī)物環(huán)境行為的影響及其作為環(huán)境吸附劑的成功應(yīng)用十分關(guān)鍵。生物炭性質(zhì)和有機(jī)物性質(zhì)是影響生物炭吸附有機(jī)物的兩個(gè)關(guān)鍵因素,而制備溫度又是影響生物炭性質(zhì)的重要因素。因此,本文研究了不同溫度制備的生物炭對(duì)PAHs、苯酚類(lèi)、苯胺類(lèi)和硝基苯類(lèi)等20多種典型芳香性有機(jī)物的吸附行為,結(jié)合生物炭的表面結(jié)構(gòu)性質(zhì),建立了生物炭對(duì)有機(jī)物吸附行為的定量預(yù)測(cè)模型。論文取得的主要結(jié)果如下：(1)探明了高溫生物炭對(duì)有機(jī)污染物的吸附機(jī)制并建立了基于有機(jī)物性質(zhì)差異的吸附定量預(yù)測(cè)模型。發(fā)現(xiàn)700℃制備的高溫生物炭對(duì)20多種典型有機(jī)物的飽和吸附量與有機(jī)物分子尺寸和熔點(diǎn)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,探明并提出了生物炭對(duì)有機(jī)物的吸附機(jī)制在微孔填充基礎(chǔ)上,還受到不同有機(jī)物分子在生物炭的大孔和中孔表面膨脹的影響。發(fā)現(xiàn)有機(jī)物在生物炭上的吸附親和力與有機(jī)物π電子極性極化率和氫鍵供質(zhì)子能力呈多元線性正相關(guān)關(guān)系,探明了生物炭對(duì)有機(jī)物的主要作用力是范德華力疏水作用、π-πEDA作用和氫鍵作用。建立了基于高溫生物炭吸附有機(jī)物的飽和吸附量和吸附親和力與有機(jī)物分子尺寸、熔點(diǎn)、π電子極性極化率和氫鍵供質(zhì)子能力等性質(zhì)參數(shù)的定量關(guān)系的預(yù)測(cè)模型。(2)探明了不同溫度制備生物炭結(jié)構(gòu)性質(zhì)差異及其對(duì)有機(jī)物吸附機(jī)制的影響規(guī)律,建立了基于生物炭性質(zhì)及有機(jī)物性質(zhì)差異的吸附定量預(yù)測(cè)模型。發(fā)現(xiàn)隨著制備溫度的升高,生物炭比表面積、孔容和芳香性增大,含氧官能團(tuán)減少,極性(N+O)/C降低。發(fā)現(xiàn)生物炭對(duì)20多種典型有機(jī)物的飽和吸附量與有機(jī)物在辛醇中的溶解度和生物炭的微孔孔容、極性指數(shù)呈定量關(guān)系。發(fā)現(xiàn)吸附親和力不僅與有機(jī)物π電子極性極化率和氫鍵供質(zhì)子能力有定量多元線性關(guān)系,而且與生物炭log(H/C)呈線性負(fù)相關(guān)�；谏锾繉�(duì)有機(jī)物飽和吸附量和吸附親和力分別與有機(jī)物理化性質(zhì)及生物炭結(jié)構(gòu)性質(zhì)之間的定量關(guān)系,建立了有機(jī)物在不同溫度制備生物炭上的預(yù)測(cè)模型,該定量模型能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)生物炭對(duì)有機(jī)物的吸附行為,不僅為生物炭吸附材料的開(kāi)發(fā)及修復(fù)工程應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo),而且可為生物炭對(duì)有機(jī)污染物的環(huán)境行為及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供技術(shù)方法。
【關(guān)鍵詞】：生物炭 有機(jī)污染物 吸附 預(yù)測(cè)模型
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X505;O647.3
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-14
• 第一章 生物炭對(duì)有機(jī)污染物吸附行為的研究進(jìn)展14-28
• 1 前言14-15
• 2 生物炭的制備及其結(jié)構(gòu)性質(zhì)15-19
• 3 生物炭對(duì)有機(jī)污染物的吸附機(jī)制19-23
• 3.1 吸附機(jī)制19-20
• 3.2 吸附作用力20-21
• 3.3 等溫吸附線模型21-23
• 4 生物炭吸附有機(jī)污染物的影響因素23-26
• 4.1 生物炭性質(zhì)的影響23-24
• 4.2 有機(jī)污染物性質(zhì)的影響24-25
• 4.3 吸附環(huán)境條件的影響25-26
• 5 存在問(wèn)題和論文研究基本思路26-28
• 5.1 存在問(wèn)題26-27
• 5.2 研究目標(biāo)與基本思路27-28
• 第二章 高溫竹屑生物炭對(duì)典型芳香性有機(jī)物的吸附機(jī)制及規(guī)律28-40
• 1 前言28-29
• 2 材料與方法29-32
• 2.1 生物炭的制備及表征29
• 2.2 有機(jī)化合物29-31
• 2.3 吸附實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.4 等溫線擬合32
• 3 結(jié)果與討論32-39
• 4 小結(jié)39-40
• 第三章 不同溫度制備竹屑生物炭對(duì)有機(jī)物的吸附機(jī)制及規(guī)律40-68
• 1 前言40-41
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法41-43
• 2.1 生物炭的制備及表征41-42
• 2.2 有機(jī)化合物42
• 2.3 吸附實(shí)驗(yàn)42-43
• 2.4 等溫線擬合43
• 3 結(jié)果與討論43-66
• 3.1 生物炭的表征結(jié)果43-50
• 3.2 等溫吸附線及擬合結(jié)果50-56
• 3.3 飽和吸附量Q~0與有機(jī)物性質(zhì)及生物炭性質(zhì)的定量關(guān)系56-59
• 3.4 吸附親和力E與有機(jī)物性質(zhì)及生物炭性質(zhì)的定量關(guān)系59-63
• 3.5 b值的規(guī)律63-66
• 3.6 預(yù)測(cè)模型66
• 4 小結(jié)66-68
• 第四章 研究結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望68-70
• 1 研究結(jié)論68-69
• 2 創(chuàng)新點(diǎn)69
• 3 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-81
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果81

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