氧化锰-大孔生物炭复合材料的研制及其高效去除水中Cu(Ⅱ)和Sb(Ⅲ)的特性研究

发布时间：2023-03-02 19:22

　　水体中重金属污染已成为当前全球性环境问题,其深度处理是实现水质安全控制的重要保障。本论文针对重金属深度净化领域内粉末态氧化锰工程应用时存在的固液分离困难、压头损失大等技术瓶颈,选择具有特殊孔结构的大孔生物炭为载体,采用“前驱体植入-原位沉淀技术”成功研制了大孔生物炭-氧化锰复合吸附剂,系统研究了其对水中典型离子型污染物Cu(Ⅱ)、Sb(Ⅲ)的基本吸附性能,并揭示了潜在吸附机制;并在此基础上,初步评价了复合吸附剂净化含铜/锑污水的工程应用潜能,以期为水中铜、锑污染的深度净化提供理论基础和技术支持。本论文首先采用KHCO₃热解扩孔技术获得大孔生物炭(L-BC),并以此为载体,通过“原位沉淀法”制备了大孔生物炭-氧化物复合吸附剂(MO-L-BC),并对合成的MO-L-BC进行了系统表征,从动力学、等温线、p H效应和竞争效应等方面研究了MO-L-BC对Cu(Ⅱ)、Sb(Ⅲ)的吸附行为。结果表明,载体L-BC相较于未改性前的生物炭(BC)具有更高比例的大孔结构(孔径>2 nm)(87%),从而降低了MO-L-BC孔区域目标污染物的扩散阻力,因此,Sb(Ⅲ)和Cu(Ⅱ...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 水体中Cu、Sb的污染现状及危害
        1.1.2 水体中Cu处理方法简介
        1.1.3 水体中Sb处理方法简介
        1.1.4 生物炭吸附Cu、Sb的研究及瓶颈
        1.1.5 氧化锰吸附水中Cu、Sb的应用前景
        1.1.6 氧化锰改性生物炭的应用及不足
    1.2 研究目标、内容及基本思路
        1.2.1 研究目标及意义
        1.2.2 研究内容
        1.2.3 研究思路
第二章 氧化锰-大孔生物炭复合材料的制备与表征
    2.1 试剂与仪器
        2.1.1 试剂
        2.1.2 仪器
    2.2 材料的制备
        2.2.1 载体的制备
        2.2.2 MO-L-BC的制备
    2.3 材料的表征
        2.3.1 表征类型
        2.3.2 表征结果
第三章 MO-L-BC吸附Cu的性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 试剂与仪器
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 吸附动力学
        3.2.2 吸附等温线
        3.2.3 pH对吸附的影响
        3.2.4 共存物质的影响
第四章 MO-L-BC吸附Sb的性能研究
    4.1 实验部分
        4.1.1 试剂与仪器
        4.1.2 实验方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 吸附动力学
        4.2.2 吸附等温线
        4.2.3 pH对吸附的影响
        4.2.4 共存物质的影响
        4.2.5 吸附机理分析
第五章 MO-L-BC对 Sb和 Cu混合溶液的实际应用评价
    5.1 实验部分
        5.1.1 试剂与仪器
        5.1.2 实验方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 Sb与Cu吸附的交互影响
        5.2.2 Cu的固定床吸附-脱附循环实验
        5.2.3 Sb的固定床吸附-脱附循环实验
        5.2.4 Sb与Cu共存时对固定床吸附的影响
第六章 研究结论、创新点与展望
    6.1 研究结论
    6.2 创新点
    6.3 研究展望
参考文献
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读硕士学位期间发表的学术论文
学位论文数据集



本文编号：3752485