湿地挺水植物生物炭的特性表征及对水中亚甲基蓝的吸附研究

发布时间：2023-04-02 08:41

　　小流域治理是水土保持工作的重点研究工作之一。河岸带具有净化水质的功能,而城市及其郊区河岸带宽度通常不够宽,其净化水质功能受限。印染行业的日益发展,增大了印染污染物的排放量,对水质净化的要求迫切,其中亚甲基蓝(MB)是一种影响广泛、典型极为常见的有机污染物。芦苇和香蒲这类湿地挺水植物生长茂盛从而影响行洪,同时它们每年产生大量的废弃物,随处堆积或无处堆积,造成环境问题。本研究利用河流中常见的挺水植物芦苇和香蒲制备生物质炭,“以废治废”,为河流生态修复提供材料。以香蒲秸秆、芦苇秸秆为原料,采用无氧慢速热解的方法,在350℃、400℃、500℃、600℃、700℃这五个不同的热解温度条件下制备生物炭。实验中,对香蒲秸秆粉末和芦苇秸秆粉末2种原材料、香蒲生物炭和芦苇生物炭10种生物炭材料的元素组成、微观结构、表面形貌、表面官能团进行表征。并且,使用其中的10种生物炭材料,开展吸附试验,对比分析生物炭材料吸附亚甲基蓝的性能。研究结果表明:(1)秸秆生物炭的炭表面拥有丰富的含氧官能团,如羰基、酯基、羟基和羧基等。随温度升高,香蒲秸秆生物炭和芦苇秸秆生物炭的官能团的种类和数量逐渐减少。当升高到一定温度...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 前言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究述评
        1.2.1 河流污染现状
        1.2.2 河岸带研究进展
        1.2.3 亚甲基蓝概况
    1.3 生物炭的研究进展
        1.3.1 生物炭的定义
        1.3.2 生物炭的来源
        1.3.3 生物炭的特点及组成
        1.3.4 生物炭的制备
        1.3.5 生物炭在净化水质方面的研究
        1.3.6 生物炭吸附亚甲基蓝的研究进展
    1.4 研究目的、创新点及技术路线
        1.4.1 研究目的与意义
        1.4.2 研究特色
        1.4.3 技术路线
2 实验材料与方法
    2.1 主要仪器设备及药品
    2.2 材料制备
        2.2.1 材料种类
        2.2.2 预处理
        2.2.3 生物炭制备过程
    2.3 生物炭的结构表征测定
        2.3.1 热重分析
        2.3.2 炭产率
        2.3.3 有机元素分析
        2.3.4 比表面积分析
        2.3.5 表面Zeta电位分析
        2.3.6 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.7 傅里叶红外变换光谱(FTIR)分析
    2.4 吸附实验
        2.4.1 亚甲基蓝模拟废水的配制
        2.4.2 测定亚甲基蓝标准曲线
        2.4.3 生物炭对水中亚甲基蓝吸附动力学实验
    2.5 数据分析
3 生物炭的结构性能特征
    3.1 生物炭的热重分析
    3.2 生物炭产率
    3.3 生物炭的有机元素分析
    3.4 生物炭的比表面分析
    3.5 生物炭的表面Zeta电位分析
    3.6 生物炭的扫描电子显微镜(SEM)分析
    3.7 生物炭的傅里叶红外变换光谱(FTIR)分析
    3.8 本章小结
4 生物炭对水中亚甲基蓝的吸附作用
    4.1 生物炭种类对亚甲基蓝吸附的影响
    4.2 .不同热解温度对亚甲基蓝吸附的影响
    4.3 吸附动力学研究
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
个人简介
第一导师简介
第二导师简介
致谢



本文编号：3778916