笋壳烘焙生物炭制备及其吸附水溶液中六价铬的研究
发布时间：2024-04-20 01:56
99Tc是一种长寿命放射性核素。在水溶液中,Tc(Ⅶ)具有强化学迁移性和高溶解度,对水环境具有潜在的强污染风险。常用还原性材料将Tc(Ⅶ)还原成难溶的Tc(Ⅳ)以达到固定化和减害的目的。Cr(Ⅵ)与Tc(Ⅶ)氧化还原行为具有类似性。生物炭表面具有还原性,具有作为Tc(Ⅶ)固定化材料的潜力。本文以富含半纤维素的酸竹笋壳为原料,采用烘焙法制备生物炭,用于吸附水溶液中Tc(Ⅶ)的无放射性替代物Cr(Ⅵ)。采用烘焙强度表征酸竹笋壳烘焙过程,详尽研究酸竹笋壳理化性质与烘焙强度的关系;结合烘焙强度指数模型及其变化速率模型,阐述酸竹笋壳烘焙机理。通过分批吸附实验研究笋壳烘焙生物炭吸附Cr(Ⅵ)的影响因素;通过吸附动力学、吸附平衡、热力学参数并结合表征分析Cr(Ⅵ)在笋壳烘焙生物炭表面上的吸附机理。主要的结论如下:(1)随着烘焙强度增大,笋壳内半纤维素组分逐渐热解,生物炭产率逐渐降低,灰分含量逐渐增多,零电荷点和pH逐渐增大,疏水性逐渐增强,笋壳烘焙生物炭表面官能团含量逐渐增多;在烘焙强度低于4.421时,烘焙有利于提高笋壳的吸附能力。(2)烘焙强度指数模型及其变化速率模型适用于...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 生物炭
1.1.1 生物炭制备原料
1.1.2 生物炭制备方法
1.2 烘焙生物炭研究进展
1.2.1 烘焙生物炭制备工艺条件研究
1.2.2 烘焙生物炭吸附性能研究
1.3 生物炭吸附Cr(Ⅵ)研究进展
1.3.1 生物炭吸附Cr(Ⅵ)影响因素
1.3.2 生物炭吸附Cr(Ⅵ)机理研究
1.4 Cr(Ⅵ): Tc(Ⅶ)的无放射性替代物
1.5 本课题拟解决的关键问题、主要研究内容及创新之处
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 拟解决的关键问题
1.5.3 研究内容
1.5.4 研究技术路线
1.5.5 创新性
第二章 笋壳烘焙生物炭制备及吸附实验
2.1 试剂与实验仪器
2.1.1 试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 笋壳烘焙生物炭制备
2.2.1 酸竹笋壳
2.2.2 酸竹笋壳组分分析
2.2.3 笋壳烘焙生物炭制备
2.3 笋壳烘焙生物炭表征
2.3.1 质量产率
2.3.2 灰分含量测定
2.3.3 pH值测定
2.3.4 零电荷点测定
2.3.5 接触角测定
2.3.6 表面官能团含量测定
2.3.7 SEM
2.3.8 FTIR
2.3.9 Raman
2.4 溶液中Cr(Ⅵ)的分析测试方法
2.4.1 分析原理
2.4.2 Cr(Ⅵ)标准工作曲线绘制
2.4.3 水溶液中Cr(Ⅵ)量测定
2.5 笋壳烘焙生物炭吸附Cr(Ⅵ)验
2.5.1 吸附时间
2.5.2 溶液pH值
2.5.3 吸附剂用量
2.5.4 Cr(Ⅵ)初始浓度和溶液温度
2.5.5 解吸实验
2.6 吸附模型
2.6.1 吸附动力模型
2.6.2 吸附平衡模型
2.6.3 吸附热力学参数
第三章 笋壳烘焙生物炭性质
3.1 酸竹笋壳组分分析
3.2 笋壳烘焙生物炭颜色
3.3 笋壳烘焙生物炭质量产率
3.4 SEM
3.5 笋壳烘焙生物炭灰分含量
3.6 笋壳烘焙生物炭表面酸碱性
3.7 笋壳烘焙生物炭零电荷点
3.8 笋壳烘焙生物炭接触角
3.9 FTIR光谱和表面官能团含量
3.10 Raman光谱
3.11 烘焙强度指数模型及变化速率模型
3.12 笋壳烘焙生物炭吸附Cr(Ⅵ)能
第四章 笋壳烘焙生物炭吸附Cr(Ⅵ)的研究
4.1 吸附时间
4.2 溶液pH值
4.3 吸附剂用量
4.4 Cr(Ⅵ)初始浓度和溶液温度
4.5 吸附动力学
4.6 吸附平衡
4.7 吸附热力学参数
4.8 解吸实验
4.9 吸附机理
结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3958702
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 生物炭
1.1.1 生物炭制备原料
1.1.2 生物炭制备方法
1.2 烘焙生物炭研究进展
1.2.1 烘焙生物炭制备工艺条件研究
1.2.2 烘焙生物炭吸附性能研究
1.3 生物炭吸附Cr(Ⅵ)研究进展
1.3.1 生物炭吸附Cr(Ⅵ)影响因素
1.3.2 生物炭吸附Cr(Ⅵ)机理研究
1.4 Cr(Ⅵ): Tc(Ⅶ)的无放射性替代物
1.5 本课题拟解决的关键问题、主要研究内容及创新之处
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 拟解决的关键问题
1.5.3 研究内容
1.5.4 研究技术路线
1.5.5 创新性
第二章 笋壳烘焙生物炭制备及吸附实验
2.1 试剂与实验仪器
2.1.1 试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 笋壳烘焙生物炭制备
2.2.1 酸竹笋壳
2.2.2 酸竹笋壳组分分析
2.2.3 笋壳烘焙生物炭制备
2.3 笋壳烘焙生物炭表征
2.3.1 质量产率
2.3.2 灰分含量测定
2.3.3 pH值测定
2.3.4 零电荷点测定
2.3.5 接触角测定
2.3.6 表面官能团含量测定
2.3.7 SEM
2.3.8 FTIR
2.3.9 Raman
2.4 溶液中Cr(Ⅵ)的分析测试方法
2.4.1 分析原理
2.4.2 Cr(Ⅵ)标准工作曲线绘制
2.4.3 水溶液中Cr(Ⅵ)量测定
2.5 笋壳烘焙生物炭吸附Cr(Ⅵ)验
2.5.1 吸附时间
2.5.2 溶液pH值
2.5.3 吸附剂用量
2.5.4 Cr(Ⅵ)初始浓度和溶液温度
2.5.5 解吸实验
2.6 吸附模型
2.6.1 吸附动力模型
2.6.2 吸附平衡模型
2.6.3 吸附热力学参数
第三章 笋壳烘焙生物炭性质
3.1 酸竹笋壳组分分析
3.2 笋壳烘焙生物炭颜色
3.3 笋壳烘焙生物炭质量产率
3.4 SEM
3.5 笋壳烘焙生物炭灰分含量
3.6 笋壳烘焙生物炭表面酸碱性
3.7 笋壳烘焙生物炭零电荷点
3.8 笋壳烘焙生物炭接触角
3.9 FTIR光谱和表面官能团含量
3.10 Raman光谱
3.11 烘焙强度指数模型及变化速率模型
3.12 笋壳烘焙生物炭吸附Cr(Ⅵ)能
第四章 笋壳烘焙生物炭吸附Cr(Ⅵ)的研究
4.1 吸附时间
4.2 溶液pH值
4.3 吸附剂用量
4.4 Cr(Ⅵ)初始浓度和溶液温度
4.5 吸附动力学
4.6 吸附平衡
4.7 吸附热力学参数
4.8 解吸实验
4.9 吸附机理
结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
本文编号：3958702
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