改性生物炭吸附4-氯酚及微波活化PDS处理吸附剂效能研究
发布时间：2021-09-22 02:25
氯酚类具有生物毒性和难降解性,传统的生物法对其不能有效处理。生物质的限氧裂解既能减少废弃生物质因燃烧而排放温室气体,也降低了燃烧造成的雾霾影响,并且炭化后所得的生物炭材料在吸附和催化中都表现优异。鉴于生物炭具有的功能特性,本文旨在制备出对4-氯酚（4-CP）具有高吸附性、在微波场中可高效活化过硫酸盐的生物炭材料,提出一种既可以快速处理水中污染物,又可以对吸附材料集中处理,方便易行的无害化再生处理方法。以小麦秸秆为原材料,采用高温限氧裂解方法,结合改性剂制备改性生物炭（BC）,并将其用于吸附水中4-CP。本文对生物炭的比表面积及孔径、表面官能团、表面形态及元素组成和持久性自由基进行分析和测定,结合吸附平衡模式研究,发现在经过氯化锌改性处理后,生物炭表面积提高至处理前表面积的130倍达到234.2m2/g,对4-CP的饱和吸附量达111.0 mg/g。对吸附过程进行吸附热力学研究和吸附动力学研究结果表明,改性生物炭对4-CP的吸附是自发的放热过程,随着吸附的进行体系混乱度降低。对改性生物炭对4-CP的吸附机制研究表明,该吸附过程中存在氢键、范德华力、疏水键力及π-π吸附作用等。采用吸附4-...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MW/PDS/Fe3O4体系去除对硝基苯酚示意图[66]
技术路线图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-化等一系列反应生成生物炭，采用管式炉对生物质进行加热，加热过程中向管内通入N2，实验装置如图2-1所示。图2-1制备生物炭的实验装置生物炭的再生方式为微波强化生物炭活化PDS，微波在短时间内产生能量传递给玻璃容器中的过硫酸盐溶液，利用过硫酸盐产生的SO4-对吸附在生物炭表面的4-CP进行氧化降解，实验装置如图2-2所示。图2-2生物炭再生的实验装置图2.2生物炭的制备、结构表征与性能测试2.2.1生物炭的制备以不同生物质（购自江苏省连云港市）为原料，采用限氧高温裂解法制备生物炭。以对4-CP的吸附量为综合评定指标，对生物炭的制备条件：生物质种类、裂解温度、化学预处理浓度进行优化。不同种类生物炭的制备方法：将小麦秸秆粉、木屑、稻壳，用自来水冲洗5次后于烘箱内干燥过夜，置于管式炉中在N2气氛下以10℃/min升温至600℃保
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭与氮肥配施改善土壤团聚体结构提高红枣产量[J]. 袁晶晶,同延安,卢绍辉,袁国军. 农业工程学报. 2018(03)
[2]Review on utilization of biochar for metal-contaminated soil and sediment remediation[J]. Mingming Wang,Yi Zhu,Lirong Cheng,Bruce Andserson,Xiaohui Zhao,Dayang Wang,Aizhong Ding. Journal of Environmental Sciences. 2018(01)
[3]生物质成型燃料:秸秆应该这么“烧”[J]. 洪鹤. 农产品市场周刊. 2017(32)
[4]稻壳活性炭对水中染料的吸附特性及其回收利用[J]. 刘斌,顾洁,邱盼,陆裕聪,周建斌. 环境科学学报. 2014(09)
[5]粉煤灰吸附-Fenton及热再生处理亚甲基蓝废水的特性研究[J]. 白玉洁,张爱丽,周集体. 环境科学. 2012(07)
[6]氯化锌预处理玉米秸秆纤维素[J]. 曾国明,王远亮,宁欣强,张茂兰,林福春. 精细化工. 2011(08)
[7]活性炭制备及应用研究进展[J]. 赵丽媛,吕剑明,李庆利,范冠锋,文应财. 科学技术与工程. 2008(11)
[8]生物质裂解机理和模型（Ⅱ）——生物质裂解模型[J]. 许洁,颜涌捷,李文志,王君,陈明强. 化学与生物工程. 2008(01)
[9]生物质裂解机理和模型（Ⅰ）——生物质裂解机理和工艺模式[J]. 许洁,颜涌捷,李文志,王君,陈明强. 化学与生物工程. 2007(12)
[10]电化学法再生颗粒活性炭的研究[J]. 唐玉霖,王三反,洪雷. 净水技术. 2007(02)
博士论文
[1]铁基污泥生物炭活化过硫酸盐处理难降解有机废水的研究[D]. 汪佳.华中科技大学 2017
[2]羟胺对Fe2+/过硫酸盐体系的强化效能与机理研究[D]. 邹景.哈尔滨工业大学 2016
[3]Cu2+强化Fe2+活化过硫酸盐降解苯酚的效能与机理研究[D]. 张剑桥.哈尔滨工业大学 2016
[4]生物炭的特性分析及其在黄水资源化中的应用[D]. 谢淘.清华大学 2015
硕士论文
[1]铁氧化物催化剂制备及其活化过硫酸盐降解环丙沙星研究[D]. 葛珉.扬州大学 2018
[2]改性生物炭对水中阿特拉津的吸附行为及应用研究[D]. 赵璐璐.东北农业大学 2017
[3]过硫酸盐高级氧化技术降解对硝基苯酚的研究[D]. 张咪.华中科技大学 2014
[4]膨胀石墨对油类的吸附及其再生性能的研究[D]. 许霞.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3402950
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MW/PDS/Fe3O4体系去除对硝基苯酚示意图[66]
技术路线图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-化等一系列反应生成生物炭，采用管式炉对生物质进行加热，加热过程中向管内通入N2，实验装置如图2-1所示。图2-1制备生物炭的实验装置生物炭的再生方式为微波强化生物炭活化PDS，微波在短时间内产生能量传递给玻璃容器中的过硫酸盐溶液，利用过硫酸盐产生的SO4-对吸附在生物炭表面的4-CP进行氧化降解，实验装置如图2-2所示。图2-2生物炭再生的实验装置图2.2生物炭的制备、结构表征与性能测试2.2.1生物炭的制备以不同生物质（购自江苏省连云港市）为原料，采用限氧高温裂解法制备生物炭。以对4-CP的吸附量为综合评定指标，对生物炭的制备条件：生物质种类、裂解温度、化学预处理浓度进行优化。不同种类生物炭的制备方法：将小麦秸秆粉、木屑、稻壳，用自来水冲洗5次后于烘箱内干燥过夜，置于管式炉中在N2气氛下以10℃/min升温至600℃保
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭与氮肥配施改善土壤团聚体结构提高红枣产量[J]. 袁晶晶,同延安,卢绍辉,袁国军. 农业工程学报. 2018(03)
[2]Review on utilization of biochar for metal-contaminated soil and sediment remediation[J]. Mingming Wang,Yi Zhu,Lirong Cheng,Bruce Andserson,Xiaohui Zhao,Dayang Wang,Aizhong Ding. Journal of Environmental Sciences. 2018(01)
[3]生物质成型燃料:秸秆应该这么“烧”[J]. 洪鹤. 农产品市场周刊. 2017(32)
[4]稻壳活性炭对水中染料的吸附特性及其回收利用[J]. 刘斌,顾洁,邱盼,陆裕聪,周建斌. 环境科学学报. 2014(09)
[5]粉煤灰吸附-Fenton及热再生处理亚甲基蓝废水的特性研究[J]. 白玉洁,张爱丽,周集体. 环境科学. 2012(07)
[6]氯化锌预处理玉米秸秆纤维素[J]. 曾国明,王远亮,宁欣强,张茂兰,林福春. 精细化工. 2011(08)
[7]活性炭制备及应用研究进展[J]. 赵丽媛,吕剑明,李庆利,范冠锋,文应财. 科学技术与工程. 2008(11)
[8]生物质裂解机理和模型（Ⅱ）——生物质裂解模型[J]. 许洁,颜涌捷,李文志,王君,陈明强. 化学与生物工程. 2008(01)
[9]生物质裂解机理和模型（Ⅰ）——生物质裂解机理和工艺模式[J]. 许洁,颜涌捷,李文志,王君,陈明强. 化学与生物工程. 2007(12)
[10]电化学法再生颗粒活性炭的研究[J]. 唐玉霖,王三反,洪雷. 净水技术. 2007(02)
博士论文
[1]铁基污泥生物炭活化过硫酸盐处理难降解有机废水的研究[D]. 汪佳.华中科技大学 2017
[2]羟胺对Fe2+/过硫酸盐体系的强化效能与机理研究[D]. 邹景.哈尔滨工业大学 2016
[3]Cu2+强化Fe2+活化过硫酸盐降解苯酚的效能与机理研究[D]. 张剑桥.哈尔滨工业大学 2016
[4]生物炭的特性分析及其在黄水资源化中的应用[D]. 谢淘.清华大学 2015
硕士论文
[1]铁氧化物催化剂制备及其活化过硫酸盐降解环丙沙星研究[D]. 葛珉.扬州大学 2018
[2]改性生物炭对水中阿特拉津的吸附行为及应用研究[D]. 赵璐璐.东北农业大学 2017
[3]过硫酸盐高级氧化技术降解对硝基苯酚的研究[D]. 张咪.华中科技大学 2014
[4]膨胀石墨对油类的吸附及其再生性能的研究[D]. 许霞.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3402950
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3402950.html
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