Ni-N共掺杂改性生物炭对重金属铬的催化吸附研究

发布时间：2020-12-13 22:12

　　随着社会经济的快速发展,重金属铬（Cr）污染问题愈发凸显,寻求低廉、有效、绿色的治理方法,对净化污水改善环境至关重要。而生物质来源广泛,可再生,具有CO₂零排放等优点,以其制备铬催化吸附剂,对提高生物质的利用价值,减轻Cr污染等具有重要意义。本文选用甘蔗渣为原料,探索不同热解温度、不同Ni-N掺杂方式,不同活化条件对生物炭理化性质以及生物炭对重金属Cr⁶⁺的催化吸附性能的影响。直接利用甘蔗渣制备的生物炭(C₈₀₀)孔隙结构较差,比表面积仅为11.936m²/g,氯化镍浸渍甘蔗渣后制备的生物炭（Ni-C）,比表面积显著提高,最高可以达到482.451m²/g,随着热解温度升高,会造成改性生物炭孔隙结构坍塌,致使改性生物炭比表面积降低;利用双氰胺的N掺杂制备的生物炭（N-C）,可以有效提高改性生物炭N含量（最高可达6.81%）;Ni-C和Ni-N共掺杂的生物炭（Ni-N-C）的XRD图谱中都出现单质Ni的特征峰,但Ni-C的Ni峰强度不明显;Ni-N-C的XPS图谱中对N1s进行分... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

纳米金属颗粒负载活性炭对重金属吸附机理图

研究思路图

在 200 mL/min 的氮气气氛下以 10℃/min 升温速率至 70h，并冷却至室温得到参杂 Ni 生物炭，最后用去离子水清洗Ni-C800、Ni-C900；备方法：将上述得到的 0.2gC800与 4g 双氰胺混合放于烧杯中水，放在离心搅拌器上搅拌 8h，然后放于烘箱中烘干得到固，在 200mL/min 的氮气气氛下以 10℃/min 升温至 700℃（80至室温得到参杂氮生物炭，最后用 1mol/L 的盐酸酸洗得到0、N-C900;制备方法：将上述得到的 0.2gC800与 4g 双氰胺混合放于烧0mmol/L 的氯化镍溶液，放在离心搅拌器上搅拌 8h，然后放末，再置于立式炉中，在 200 mL/min 的氮气气氛下以 10℃/0℃热解 2h 并冷却至室温得到生物炭，再用 1mol/L 盐酸进行行清洗至中性，得到改性生物炭 Ni-N-C700、Ni-N-C800、Ni-N

【参考文献】：
期刊论文
[1]水体重金属污染的危害及其治理[J]. 张家铜,刘佳麟.  山东工业技术. 2019(08)
[2]水体重金属污染现状及治理技术[J]. 陆海,彭琼.  当代化工研究. 2019(01)
[3]生物炭及改性生物炭的制备与应用研究进展[J]. 计海洋,汪玉瑛,刘玉学,吕豪豪,何莉莉,杨生茂.  核农学报. 2018(11)
[4]生物质活性炭的研究进展[J]. 王勋,曾丹林,陈诗渊,沈康文,裴阳,王光辉.  化工新型材料. 2018(06)
[5]离子交换树脂吸附净化工业废液研究进展[J]. 赵玉,赵德智,王德慧,王珂.  应用化工. 2018(03)
[6]利用污泥制备活性炭及其吸附特性的研究进展[J]. 张俊杰,邵敬爱,黄河洵,安瑞,金前争,张世红,陈汉平.  化工进展. 2017(10)
[7]改性活性炭对水溶液中六价铬离子吸附效果的测定与分析[J]. 廖莹莹.  湖北理工学院学报. 2017(03)
[8]负载Cu改性活性炭吸附VOCs性能的研究[J]. 张俊香,黄学敏,曹利,马广大.  环境工程. 2015(01)
[9]改性活性炭对废水中铬离子的吸附[J]. 左卫元,仝海娟,史兵方.  环境工程学报. 2015(01)
[10]活性炭的改性技术及其应用研究进展[J]. 杨四娥,林建清.  安徽农业科学. 2014(09)

博士论文
[1]芦竹活性炭的制备、表征及吸附性能研究[D]. 孙媛媛.山东大学 2014

硕士论文
[1]植入磁性颗粒的掺氮碳纳米管制备及其吸波性能研究[D]. 张雨.南京大学 2018
[2]物理活化法生物炭吸附VOCs性能研究[D]. 张泽忠.大连海事大学 2017
[3]KOH活化法制备石油焦基活性炭[D]. 王会涛.大连理工大学 2015
[4]金针菇培养物对重金属吸附特性的研究[D]. 朱萌.鲁东大学 2013



本文编号：2915264