近年來,隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,重金屬需求量日益增加,但基于其工業(yè)生產(chǎn)的大量使用也引發(fā)了一系列環(huán)境問題,造成了嚴重的重金屬水環(huán)境污染問題,因而去除水環(huán)境中的重金屬尤為迫切。去除重金屬方法有很多,包括化學沉淀法、離子交換法、氧化還原法、吸附法等。其中吸附法由于成本低、吸附效率高,吸附劑來源廣泛而被使用。生物炭是一種比較常見的吸附劑,且具有致密的微孔結(jié)構(gòu)、巨大的比表面積,具有良好的吸附性能。因此,研究以生物炭為吸附劑去除廢水中重金屬,具有重要研究意義和實用價值。本研究以滸苔、廢棄海帶、污泥為基質(zhì)制備生物炭,并對其進行NaOH浸漬和重金屬捕捉劑（TMT-102）涂覆處理,以探究材料孔隙有無是否影響兩種改性方法。通過SEM、FTIR、BET等表征方法對制備的生物炭原炭和經(jīng)改性的生物炭進行分析。同時探究了吸附時間、初始Cd²⁺濃度、吸附劑投加量、初始溶液pH、吸附溫度、共存離子等因素對改性生物炭的Cd²⁺吸附影響。實驗結(jié)果表明:海帶生物炭具有比滸苔和污泥生物炭更高的孔隙結(jié)構(gòu)和更多的含氧官能團。NaOH浸漬和TMT-102涂覆可以有效增加材料的比表面積,... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線圖

EC(a)、Na OH-EC(b)、TMT-EC(c)的 SEM 圖

第3章改性滸苔生物炭Cd2+吸附性能研究及機理分析由圖3-2和表3-1可知，滸苔制備的生物炭經(jīng)改性后存在大量含氧官能團，且經(jīng)過改性后其官能團峰位置發(fā)生變化。例如，EC對應O-H的波數(shù)為3480cm-1，改性后，NaOH-EC和TMT-EC的波數(shù)分別為3440和3430cm-1[48-50]，而吸附后的波數(shù)為3410和3420cm-1，這些變化充分說明了改性使得官能團的波數(shù)發(fā)生了變化，且材料的改性和Cd2+的吸附均是可行的[51]。而2930和2920cm-1處則歸因于C-H的伸縮振動[52]，2360cm-1處歸因于O=C=O的雙鍵累積，1700cm-1歸因于-C=C-伸縮振動，在改性前EC不存在該三種官能團。經(jīng)過吸附后，TMT-EC-Cd未見由O=C=O引起的透射變化，說明該吸收峰逐漸減弱到消失。此外，-C=C-、C=O、C-O等官能團在NaOH-EC和TMT-EC中均有發(fā)現(xiàn)。不同的是，在TMT-EC吸附前后的紅外圖譜中發(fā)現(xiàn)了437和433cm-1的透射，這是由于在波數(shù)范圍內(nèi)發(fā)生了Si-O對稱拉伸[53,54]，進一步驗證了TMT-102成功負載到了生物炭表面。3.1.3BET比表面積表征分析圖3-3為EC、NaOH-EC和TMT-EC的N2吸附脫附等溫曲線。由圖3-3可知，EC的N2吸附脫附等溫曲線為典型的Ⅲ型等溫線，材料表面與被吸附分子間的作用力要弱于被吸附分子間的作用力，而NaOH-EC和TMT-EC的N2吸附脫附等溫曲線更符合Ⅱ型等溫線，即材料表面對被吸附分子的作用要強于被吸附分子間的作用力，表明改性后的生物炭相對于原炭具有一定的吸附作用。而圖3-3也顯示出TMT-EC對N2的吸附量最大，其次為NaOH-EC，說明材料的改性使其比表面積發(fā)生了相當?shù)淖兓＿@與表3-2的結(jié)果是一致的。圖3-3EC、NaOH-EC和TMT-EC的N2吸附脫附等溫曲線13

【參考文獻】：
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