坚果壳类生物质炭吸附去除水环境中的菲

发布时间：2017-08-16 19:09

  本文关键词：坚果壳类生物质炭吸附去除水环境中的菲

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【摘要】：菲是一种持久性、难降解的有机污染物,对人体健康也有很大的危害,因此,寻找一种有效的方法去除水环境中的菲具有一定的现实意义。本文采用吸附的方法去除菲,吸附剂为600℃高温热解下的椰壳(CNS)、杏仁壳(AS)、核桃壳(WNS)、开心果壳(PNS)、花生壳(PS)五种坚果壳类生物质炭,实验研究了这些吸附剂对菲的吸附特性。实验结果表明,实验符合Freundlich吸附等温线模型及线性分配模型,五种吸附剂材料的分配系数大小顺序为：WNSPNSCNSASPS。环境温度越高,分配系数越低。吸附实验符合表观二级动力学方程及Elovich方程模型。通过热力学研究分析,五种吸附剂材料吸附菲的反应属于自发的、放热的物理吸附作用,同时吸附剂表面没有发生结构变化。实验还探究了时间、环境温度、pH、热解温度等对吸附实验的影响。吸附实验在前10min内吸附速率较其他时间段最快,90min后逐渐趋于稳定；吸附实验环境在酸性的条件下效果最佳,并且随着环境温度的升高,吸附能力降低；天然的椰壳材料在热解前用高压反应釜在140℃的高温下处理的吸附能力要高于无处理、直接热解的生物质炭材料。实验探究了经高温高压处理后的CNS在不同温度(500、600、700℃)热解下的椰壳炭材料的吸附特性,随着热解温度的升高,吸附能力增加,对应的分配系数越大,同时也符合Freundlich吸附等温线模型、表观二级动力学方程及Elovich方程模型。
【关键词】：菲 吸附动力学 吸附等温线 分配系数 热解
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;O647.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 生物基吸附去除水环境中多环芳烃的研究进展9-18
• 1.1 前言9-10
• 1.2 国内外生物法吸附菲的现状10-13
• 1.2.1 生物质吸附菲种类10-12
• 1.2.2 生物质炭材料吸附菲12
• 1.2.3 选择合适的生物吸附剂12-13
• 1.3 坚果壳类生物质吸附特性及应用13-14
• 1.3.1 坚果壳类生物质吸附特性13-14
• 1.3.2 坚果壳在工业和环境中的应用14
• 1.4 生物质吸附多环芳烃的机理14-15
• 1.4.1 相似相溶原理15
• 1.4.2 作用力吸附15
• 1.5 影响生物质吸附PAHs的因素15-16
• 1.5.1 pH15
• 1.5.2 温度15-16
• 1.5.3 时间16
• 1.5.4 其他16
• 1.6 本论文实验任务16-18
• 第二章 实验与分析18-21
• 2.1 实验材料与仪器18-19
• 2.2 菲的分析方法19
• 2.3 菲溶液的制备19
• 2.4 实验方法19-20
• 2.4.1 坚果壳生物炭吸附菲的静态吸附实验19
• 2.4.2 吸附等温线实验19-20
• 2.4.3 吸附动力学实验20
• 2.4.4 探究外在因素对吸附过程的影响20
• 2.5 吸附剂的表征20-21
• 2.5.1 扫描电镜分析20
• 2.5.2 外光谱分析20-21
• 第三章 吸附剂的制备与表征21-25
• 3.1 吸附剂和吸附质的制备21
• 3.1.1 天然原材料的预处理21
• 3.1.2 高温热解下的生物质碳材料的制备21
• 3.2 坚果壳类生物质的表征21-23
• 3.2.1 天然坚果壳与坚果壳生物炭的电镜扫描21-23
• 3.3 吸附剂的红外扫描分析23-25
• 第四章 600℃热解下的五种坚果壳生物炭的吸附特性25-41
• 4.1 CNS600等5种材料吸对菲的吸附作用的比较25
• 4.2 不同温度下的吸附等温线研究25-30
• 4.2.1 Freundlich吸附等温线27-28
• 4.2.2 Langumuir吸附等温线28-30
• 4.2.3 Tempkin吸附等温线30
• 4.3 吸附动力学模型30-39
• 4.3.1 表观一级动力学31-34
• 4.3.2 表观二级动力学方程34-36
• 4.3.3 Elovich动力学方程36-38
• 4.3.4 Diffusion-chemisorption模型38-39
• 4.4 吸附热力学分析39-41
• 第五章 生物质炭材料对菲的吸附作用的影响因素分析41-50
• 5.1 吸附时间对吸附过程的影响41-42
• 5.2 pH对吸附过程的影响42-43
• 5.3 搅拌速度对吸附作用的影响43
• 5.4 环境温度对吸附作用的影响43-44
• 5.5 不同热解温度的高温高压处理后的吸附剂对吸附作用的影响44-50
• 5.5.1 吸附剂的处理方法44
• 5.5.2 CNS600与CNS-600吸附能力的比较44-45
• 5.5.3 吸附等温线模型45-47
• 5.5.4 吸附动力学模型47-50
• 第六章 结论与展望50-51
• 6.1 结论50
• 6.2 展望50-51
• 参考文献51-58
• 致谢58

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本文编号：684992