煤矸石的功能化用于水环境中重金属和抗生素的处理研究
发布时间：2021-12-22 03:50
煤矸石（CG）是目前我国储量和危害较大的固体废弃物之一。如何“变废为宝”、提升煤矸石的附加值以及拓宽煤矸石的应用领域引起社会的广泛关注。煤矸石具有丰富的元素组成和独特的化学结构,充分利用煤矸石的有效化学成分、挖掘其独特化学结构的重要作用是合理消耗煤矸石的有效措施。本文首先利用未经任何改性和修饰的天然煤矸石作为催化剂,与酒石酸共存时在可见光条件下实现了对水体系中重金属离子Cr（VI）的高效还原。利用X-射线衍射仪（XRD）、红外光谱（FT-IR）、X-射线光电子能谱（XPS）、氧气程序升温脱附（O2-TPD）等测试手段分析了不同煅烧温度下煤矸石的表面特性和化学组成;研究了不同煅烧温度对煤矸石还原Cr（VI）的影响;通过捕获实验和电子自旋共振（ESR）确定了参与Cr（VI）还原过程中的主要活性物种。结果表明:煤矸石表面羟基通过对酒石酸和氧气的吸附作用促进了超氧自由基(O2·-)的产生,从而大大提升了煤矸石对Cr（VI）的还原效率。其次,使用天然煤矸石活化过硫酸盐（PS）实现了对抗生素盐酸四环素（TC）的高效降解。通过XRD、...
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
煤矸石的传统应用领域Figure1.1Thetraditionalapplicationfieldsofcoalgangue
硕士研究生毕业论文第一章4生了相变，转变为偏高岭石；当煅烧温度进一步升高，煤矸石中的其他矿物也发生了相变，如800°C煅烧方解石发生相变[26]。Sun等人将煤矸石在不同温度下煅烧，研究了煅烧对煤矸石微观结构的改变，证明了煤矸石在煅烧过程中发生的改变，结果如图1.2所示。同样证明了煅烧会对煤矸石的晶体结构造成影响[27]。图1.2不同温度煅烧煤矸石的XRD谱图(a)和FT-IR谱图(b)Figure1.2XRDpatterns(a)andFT-IRspectra(b)ofcoalganguecalcinedatdifferenttemperature1.2.2机械研磨机械研磨法是利用物理手段对材料进行改性，通过研磨的方式不仅可以提高固体颗粒的活性，还可以改变矿物的晶体结构、提高比表面积和改善粒径[28]。Cheng等人详细的研究了研磨对煤矸石化学结构和物理性能的影响，如粒径、比表面积、密度和Si(Al)与O的成键等。将煤矸石研磨不同时间后发现，随着研磨时间的增加，煤矸石的比表面积和孔径增大。研磨过程中会引起煤矸石在结构上的无序并产生键的断裂。当研磨时间达到20h后，煤矸石内的高岭土发生相变转换为偏高岭土。研磨后煤矸石的化学结构和物理性能发生了较大改变，从而改善了从煤矸石中提取Al2O3的效率，实验结果如图1.3所示[29]。近期研究同样表明研磨会对矿物的结构造成破坏，使矿物表面的羟基损失，从而对矿物的活性造成影响[30,31]。图1.3研磨时间对煤矸石浸出Al2O3的影响Figure1.3EffectsofthegrindingtimeonAl2O3dissolution
硕士研究生毕业论文第一章4生了相变，转变为偏高岭石；当煅烧温度进一步升高，煤矸石中的其他矿物也发生了相变，如800°C煅烧方解石发生相变[26]。Sun等人将煤矸石在不同温度下煅烧，研究了煅烧对煤矸石微观结构的改变，证明了煤矸石在煅烧过程中发生的改变，结果如图1.2所示。同样证明了煅烧会对煤矸石的晶体结构造成影响[27]。图1.2不同温度煅烧煤矸石的XRD谱图(a)和FT-IR谱图(b)Figure1.2XRDpatterns(a)andFT-IRspectra(b)ofcoalganguecalcinedatdifferenttemperature1.2.2机械研磨机械研磨法是利用物理手段对材料进行改性，通过研磨的方式不仅可以提高固体颗粒的活性，还可以改变矿物的晶体结构、提高比表面积和改善粒径[28]。Cheng等人详细的研究了研磨对煤矸石化学结构和物理性能的影响，如粒径、比表面积、密度和Si(Al)与O的成键等。将煤矸石研磨不同时间后发现，随着研磨时间的增加，煤矸石的比表面积和孔径增大。研磨过程中会引起煤矸石在结构上的无序并产生键的断裂。当研磨时间达到20h后，煤矸石内的高岭土发生相变转换为偏高岭土。研磨后煤矸石的化学结构和物理性能发生了较大改变，从而改善了从煤矸石中提取Al2O3的效率，实验结果如图1.3所示[29]。近期研究同样表明研磨会对矿物的结构造成破坏，使矿物表面的羟基损失，从而对矿物的活性造成影响[30,31]。图1.3研磨时间对煤矸石浸出Al2O3的影响Figure1.3EffectsofthegrindingtimeonAl2O3dissolution
本文编号：3545703
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
煤矸石的传统应用领域Figure1.1Thetraditionalapplicationfieldsofcoalgangue
硕士研究生毕业论文第一章4生了相变，转变为偏高岭石；当煅烧温度进一步升高，煤矸石中的其他矿物也发生了相变，如800°C煅烧方解石发生相变[26]。Sun等人将煤矸石在不同温度下煅烧，研究了煅烧对煤矸石微观结构的改变，证明了煤矸石在煅烧过程中发生的改变，结果如图1.2所示。同样证明了煅烧会对煤矸石的晶体结构造成影响[27]。图1.2不同温度煅烧煤矸石的XRD谱图(a)和FT-IR谱图(b)Figure1.2XRDpatterns(a)andFT-IRspectra(b)ofcoalganguecalcinedatdifferenttemperature1.2.2机械研磨机械研磨法是利用物理手段对材料进行改性，通过研磨的方式不仅可以提高固体颗粒的活性，还可以改变矿物的晶体结构、提高比表面积和改善粒径[28]。Cheng等人详细的研究了研磨对煤矸石化学结构和物理性能的影响，如粒径、比表面积、密度和Si(Al)与O的成键等。将煤矸石研磨不同时间后发现，随着研磨时间的增加，煤矸石的比表面积和孔径增大。研磨过程中会引起煤矸石在结构上的无序并产生键的断裂。当研磨时间达到20h后，煤矸石内的高岭土发生相变转换为偏高岭土。研磨后煤矸石的化学结构和物理性能发生了较大改变，从而改善了从煤矸石中提取Al2O3的效率，实验结果如图1.3所示[29]。近期研究同样表明研磨会对矿物的结构造成破坏，使矿物表面的羟基损失，从而对矿物的活性造成影响[30,31]。图1.3研磨时间对煤矸石浸出Al2O3的影响Figure1.3EffectsofthegrindingtimeonAl2O3dissolution
硕士研究生毕业论文第一章4生了相变，转变为偏高岭石；当煅烧温度进一步升高，煤矸石中的其他矿物也发生了相变，如800°C煅烧方解石发生相变[26]。Sun等人将煤矸石在不同温度下煅烧，研究了煅烧对煤矸石微观结构的改变，证明了煤矸石在煅烧过程中发生的改变，结果如图1.2所示。同样证明了煅烧会对煤矸石的晶体结构造成影响[27]。图1.2不同温度煅烧煤矸石的XRD谱图(a)和FT-IR谱图(b)Figure1.2XRDpatterns(a)andFT-IRspectra(b)ofcoalganguecalcinedatdifferenttemperature1.2.2机械研磨机械研磨法是利用物理手段对材料进行改性，通过研磨的方式不仅可以提高固体颗粒的活性，还可以改变矿物的晶体结构、提高比表面积和改善粒径[28]。Cheng等人详细的研究了研磨对煤矸石化学结构和物理性能的影响，如粒径、比表面积、密度和Si(Al)与O的成键等。将煤矸石研磨不同时间后发现，随着研磨时间的增加，煤矸石的比表面积和孔径增大。研磨过程中会引起煤矸石在结构上的无序并产生键的断裂。当研磨时间达到20h后，煤矸石内的高岭土发生相变转换为偏高岭土。研磨后煤矸石的化学结构和物理性能发生了较大改变，从而改善了从煤矸石中提取Al2O3的效率，实验结果如图1.3所示[29]。近期研究同样表明研磨会对矿物的结构造成破坏，使矿物表面的羟基损失，从而对矿物的活性造成影响[30,31]。图1.3研磨时间对煤矸石浸出Al2O3的影响Figure1.3EffectsofthegrindingtimeonAl2O3dissolution
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