油料作物生物炭的制备、表征及其对Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能研究

发布时间：2023-04-05 17:39

　　生物炭通常是指农林废弃物在厌氧或缺氧条件下高温热解制备的一类富碳物质，近来，因其在温室气体减排、土壤性质改良和污染土壤修复等方面的良好效应而广受关注。生物炭巨大的比表面积、大量的表面电荷和丰富的表面官能团赋予其良好的吸附性能，从而可以吸附固定土壤中的重金属，降低污染物的生物有效性，有望实现重金属污染土壤的固定化修复。然而，由于生物炭的异质性以及重金属间性质的不同，当生物炭材料和重金属种类变化时，生物炭对重金属污染物的吸附性能和机理存在差异。 为了探究不同生物炭对重金属的吸附固定化机理，本文以两种甘肃典型的油料作物——胡麻、油菜的秸秆和油渣在300⁶00℃下热解制备生物炭(对胡麻秸秆生物炭标记为LS300⁶00，油菜秸秆生物炭标记为BS300⁶00，胡麻油渣生物炭为LO300⁶00和油菜油渣生物炭BO300-600)；采用元素分析、比表面分析、扫描电镜和傅里叶变换红外光谱等手段表征生物炭的结构及组成；利用批量平衡法，在溶液体系下，分别研究生物炭对Cr(VI)和Cu(Ⅱ)的吸附特性，结合前期表征结果，分...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 土壤重金属污染
        1.1.1 现状
        1.1.2 重金属污染的特点
        1.1.3 重金属污染土壤修复
    1.2 生物炭研究进展
        1.2.1 生物炭的制备
        1.2.2 生物炭的性质及环境效应
        1.2.3 生物炭修复重金属污染的研究进展
    1.3 研究背景和课题意义
    1.4 研究内容和目标
2 生物炭的制备及表征
    2.1 材料与方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 试剂与仪器
        2.1.3 制备
        2.1.4 优选
        2.1.5 表征
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 制备温度对生物炭吸附 Cr(Ⅵ)的影响
        2.2.2 产率
        2.2.3 pH、灰分和元素组成
        2.2.4 等电点
        2.2.5 比表面积及孔隙分布
        2.2.6 扫描电镜
        2.2.7 表面官能团
    2.3 小结
3 生物炭对 Cr(Ⅵ)的吸附
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试剂与仪器
        3.1.2 实验设计
        3.1.3 分析测定方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 影响因素
        3.2.2 吸附动力学
        3.2.3 等温吸附特征及吸附热力学
        3.2.4 吸附机理
    3.3 小结
4 生物炭对 Cu(Ⅱ)的吸附
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试剂与仪器
        4.1.2 实验设计
        4.1.3 分析方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 影响因素
        4.2.2 吸附动力学
        4.2.3 等温吸附特征及吸附热力学
        4.2.4 吸附机理
    4.3 小结
5 Cr(Ⅵ)和 Cu(Ⅱ)在生物炭上的交互作用特性
    5.1 材料与方法
        5.1.1 试剂与仪器
        5.1.3 分析方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 吸附时间的影响
        5.2.2 初始金属浓度的影响
        5.2.3 Cr(Ⅵ)、Cu(Ⅱ)在生物炭上的交互作用机理
    5.3 小结
6 结论及展望
    6.1 结论
        6.1.1 生物炭的制备及表征
        6.1.2 生物炭对 Cr(Ⅵ)的吸附
        6.1.3 生物炭对 Cu(Ⅱ)的吸附
        6.1.4 Cr(Ⅵ)和 Cu(Ⅱ)在生物炭上的交互作用特性
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果
附录
    附录 A 4 种生物炭吸附 Cr(Ⅵ)后的扫描电镜图
    附录 B 二苯碳酰二肼分光光度法测定 Cr(Ⅵ)浓度



本文编号：3783836