生物炭（Biochar）材料由于具有潛在的、優(yōu)異的物理化學(xué)性能以及應(yīng)用前景,并且可以達(dá)到治理廢棄物的目的,受到了越來越多的關(guān)注。水熱炭化法（Hydrothermal Carbonization HTC）是制備生物炭的一種重要方法,其特點(diǎn)在于反應(yīng)溫度相對較低、反應(yīng)條件易于調(diào)控、原料使用范圍廣。本論文主要利用水熱炭化法易于調(diào)控反應(yīng)介質(zhì)的特點(diǎn),在傳統(tǒng)的水介質(zhì)條件下制備得到水熱炭,并在反應(yīng)介質(zhì)中引入KMnO₄或MnSO₄,利用不同的生物質(zhì)原料制備改性水熱炭。然后,對其制備過程、組成、結(jié)構(gòu)、織構(gòu)性質(zhì)等進(jìn)行表征,比較其對Pb（Ⅱ）的吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。本論文主要包括以下三方面的研究內(nèi)容:1、KMnO₄/MnSO₄存在下水熱法制備柳木炭及其對Pb（Ⅱ）的吸附作用以水曲柳生物質(zhì)為原料,在220℃下利用水熱法制備了未改性和MnSO₄及KMnO₄改性的柳木炭,分別標(biāo)記為HC、M2HC、M7HC。通過測定和比較反應(yīng)前后的pH、氣體體積和水熱炭產(chǎn)率,初步考察了MnSO

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 生物炭材料的研究進(jìn)展
    1.2 水熱炭材料的研究進(jìn)展
    1.3 水體污染的現(xiàn)狀以及處理方法
        1.3.1 水資源概況以及重金屬的污染現(xiàn)狀
        1.3.2 重金屬離子去除的方法
    1.4 水熱炭及熱解生物炭在水處理中的應(yīng)用
    1.5 本論文的研究背景、意義及主要內(nèi)容
第2章 KMnO_4/MnSO_4輔助水熱法合成柳木炭及其吸附性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 試劑與儀器
        2.2.2 水熱炭的的制備
        2.2.3 吸附試驗(yàn)
        2.2.4 材料的表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 MnSO_4/KMnO_4對水熱炭化反應(yīng)的影響
        2.3.2 柳木炭的組成分析
        2.3.3 柳木炭的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)表征
        2.3.4 Pb(Ⅱ)在柳木炭上的吸附率-pH曲線
        2.3.5 Pb(Ⅱ)在柳木炭上的吸附等溫線
        2.3.6 Pb(Ⅱ)在柳木炭上的吸附動(dòng)力學(xué)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 KMnO_4改性對牛糞水熱炭吸附性質(zhì)的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 牛糞水熱炭的的制備樣品的制備
        3.2.3 吸附性能試驗(yàn)
        3.2.4 材料表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 KMnO_4改性對牛糞水熱炭組成的影響
        3.3.2 牛糞水熱炭的SEM分析
        3.3.3 牛糞水熱炭的BET分析
        3.3.4 牛糞水熱炭的XRD和FTIR分析
        3.3.5 Pb(Ⅱ)在牛糞水熱炭上的吸附率-pH曲線
        3.3.6 水熱炭的投加量對吸附Pb(Ⅱ)的影響
        3.3.7 Pb(Ⅱ)在牛糞水熱炭上吸附動(dòng)力學(xué)
        3.3.8 Pb(Ⅱ)在牛糞水熱炭上吸附等溫線
    3.4 本章小結(jié)
第4章 KMnO_4溶液濃度對花生殼水熱炭的形成及其吸附Pb(Ⅱ)的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        4.2.2 花生殼水熱炭的制備
        4.2.3 吸附性能試驗(yàn)
        4.2.4 材料表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.0 花生殼水熱炭的XRD分析
        4.3.1 花生殼水熱炭的元素分析
        4.3.2 花生殼水熱炭的SEM分析
        4.3.3 花生殼水熱炭的BET分析
        4.3.4 花生殼水熱炭的FTIR分析
        4.3.5 花生殼水熱炭對Pb(Ⅱ)的吸附率-pH曲線
        4.3.6 投加量對吸附影響
        4.3.7 花生殼水熱炭對Pb(Ⅱ)的吸附等溫線
        4.3.8 花生殼水熱炭對Pb(Ⅱ)的吸附動(dòng)力學(xué)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]鳳眼蓮生物質(zhì)炭對水中磷和氮吸附研究[D]. 艾小雨.重慶大學(xué) 2013
[4]不同原料生物質(zhì)炭基本性質(zhì)及其對溶液中Cd2+和Pb2+吸附特性的研究[D]. 劉瑩瑩.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
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本文編號：3725395