近年,利用廢棄生物質(zhì)的水熱液化反應(yīng)制備高附加值化學(xué)品和生物油的研究正日益受到廣泛關(guān)注。然而,對產(chǎn)生的固體殘?jiān)?水熱液化生物炭(hydrochar)的研究較少。水熱液化生物炭的芳香化程度低并且含氧官能團(tuán)含量高,因此,很有潛力成為有效去除污染物的吸附劑。但是,水熱液化生物炭的一個(gè)缺點(diǎn)是比表面積較低(<10 m2·g-1),孔隙結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá),這將阻礙它在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。因此,為了水熱液化生物炭的可持續(xù)利用,有必要對其進(jìn)行活化。本研究首先探討了活化溫度(300-700℃)對水熱液化生物炭性質(zhì)的影響,并考察了活化溫度對水熱液化生物炭及其活化制備的多孔炭(PC)的四環(huán)素(TC)吸附性能的影響。結(jié)果表明,在較高的活化溫度(500-700℃)下制備的多孔炭樣品炭化程度良好,且比表面積較高(>270 m2·g-1);根據(jù)Boehm滴定、FTIR和NMR分析結(jié)果,水熱液化生物炭和不同溫度下活化的多孔炭的表面性質(zhì)存在極大差異；XRD分析闡明了草酸鈣和碳酸鈣的演變過程；Freundlich吸附親和力系數(shù)(KF)和樣品的元素原子比存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,而與比表面積和孔容存在正相關(guān)關(guān)系,并且多孔炭樣品...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 生物質(zhì)水熱液化概述
        1.1.1 水熱液化技術(shù)
        1.1.2 水熱液化生物炭
    1.2 水熱液化生物炭的活化方式
        1.2.1 物理活化
        1.2.2 化學(xué)活化
    1.3 表征方法
        1.3.1 形貌和結(jié)構(gòu)分析
        1.3.2 表面官能團(tuán)分析
        1.3.3 孔結(jié)構(gòu)分析
        1.3.4 熱重分析
        1.3.5 其他方法
    1.4 四環(huán)素與三氯生
        1.4.1 藥品和個(gè)人護(hù)理品
        1.4.2 四環(huán)素
        1.4.3 三氯生
    1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評述
    1.6 研究目的和意義
    1.7 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.7.1 研究內(nèi)容
        1.7.2 技術(shù)路線
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 試劑及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 制備方法
        2.2.1 不同活化溫度的多孔炭的制備
            2.2.1.1 水熱液化生物炭的制備
            2.2.1.2 多孔炭的制備
        2.2.2 水熱液化生物炭基磁性復(fù)合材料的制備
    2.3 材料表征手段
    2.4 水熱液化生物炭和多孔炭對四環(huán)素的吸附實(shí)驗(yàn)
        2.4.1 吸附等溫線實(shí)驗(yàn)
        2.4.2 四環(huán)素濃度的測定
    2.5 磁性復(fù)合材料對三氯生的吸附實(shí)驗(yàn)
        2.5.1 三氯生溶液的配制方法
        2.5.2 吸附等溫線實(shí)驗(yàn)
        2.5.3 吸附動力學(xué)實(shí)驗(yàn)
        2.5.4 三氯生濃度的測定
第三章 活化溫度對水熱液化生物炭性質(zhì)及吸附性能的影響
    3.1 引言
    3.2 水熱液化生物炭和多孔炭的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析
        3.2.1 熱重分析
        3.2.2 工業(yè)分析和元素分析
        3.2.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.2.4 表面形貌分析
        3.2.5 表面官能團(tuán)定性分析(FTIR)
        3.2.6 晶相結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        3.2.7 X射線光電子能譜分析(XPS)
        3.2.8 表面官能團(tuán)定量分析(Boehm滴定)
        3.2.9 核磁共振碳譜分析(¹³C NMR)
    3.3 水熱液化生物炭和多孔炭對四環(huán)素的吸附性能
        3.3.1 吸附等溫線
        3.3.2 樣品性質(zhì)和吸附性能之間的構(gòu)效關(guān)系
            3.3.2.1 K_F與樣品性質(zhì)的關(guān)系
            3.3.2.2 Q_e20和與樣品性質(zhì)的關(guān)系
    3.4 本章小結(jié)
第四章 水熱液化生物炭基磁性復(fù)合材料的制備及吸附性能
    4.1 引言
    4.2 磁性復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)分析
        4.2.1 ZnCl₂在磁性復(fù)合材料的制備中的作用
        4.2.2 元素分析
        4.2.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        4.2.4 晶相結(jié)構(gòu)分析(XRD)
        4.2.5 拉曼光譜分析(Raman)
        4.2.6 表面官能團(tuán)分析(FTIR)
        4.2.7 磁性分析
        4.2.8 穩(wěn)定性分析
        4.2.9 掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)觀察
    4.3 磁性復(fù)合材料對三氯生的吸附性能分析
        4.3.1 吸附動力學(xué)
        4.3.2 吸附等溫線
        4.3.3 基質(zhì)效應(yīng)
    4.4 磁性復(fù)合材料對其他有機(jī)污染物的吸附與再生
        4.4.1 磁性復(fù)合材料對苯甲酸和孔雀石綠的吸附
        4.4.2 磁性復(fù)合材料的再生
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間論文發(fā)表與專利申請情況
致謝



本文編號：3795568