稻壳基磁性活性炭的制备及其在水处理中的应用研究

发布时间：2023-12-26 19:10

　　在生物质能技术研究与应用飞速发展的时代,稻壳因其产量大,利用价值高,被广泛研究。磁性活性炭可以在外加磁场下进行高效回收,避免了炭的流失导致的二次污染。现有磁性活性炭大多选用成品活性炭二次赋磁制得,工艺复杂、能耗高,容易堵塞原有孔隙,且磁性粒子易脱落。因此,寻求简单、高效制备既有高孔隙率,又有强磁性的活性炭方法对其实际应用具有重要的意义。为此,本文提出了一种一步制备磁性活性炭的方法,将磁化剂和活化剂一并加入到稻壳中,在高温下,磁性粒子生成反应和生物质活化反应同时发生,最终获得磁性活性炭。这种方法简化了工艺,降低了能耗,而且磁化剂在稻壳内部生成磁性粒子,不易脱落,也不影响活化造孔过程。除此之外,本文通过控制变量法,研究了不同预处理工艺和活化参数对磁性活性炭理化特性的影响,并通过对Cr(Ⅵ)吸附实验考察了磁性活性炭在水处理中的应用。研究不同预处理结果表明:水热分解了稻壳中的半纤维素,使得纤维素和木质素被释放,提高了稻壳热解起始温度和速率。稻壳脱硅使得纤维素和木质素进一步被释放,稻壳更易发生热解;脱硅过程残留的Na2CO3降低了稻壳热解温度,加快了热解速率。FeCl3·6H2O能促进稻壳低温阶...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 生物质能源及稻壳应用现状
        1.1.1 生物质能源概况
        1.1.2 稻壳的综合利用现状
    1.2 活性炭的制备方法
        1.2.1 预处理方法
        1.2.2 活化方法
    1.3 磁性活性炭概述
        1.3.1 磁性活性炭的应用现状
        1.3.2 磁性活性炭的制备方法
    1.4 重金属铬概述
        1.4.1 铬的来源
        1.4.2 铬的危害
        1.4.3 现有铬的处理方法
    1.5 本课题研究目的及研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验原料与试剂
    2.2 主要实验仪器及设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 预处理方法
        2.3.2 磁性活性炭制备方法
        2.3.3 吸附实验
    2.4 分析方法
第三章 预处理对磁性活性炭影响的实验研究
    3.1 概述
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 不同预处理对原料的影响
        3.2.2 不同预处理对磁性活性炭的影响
    3.3 本章小结
第四章 活化参数对磁性活性炭影响的实验研究
    4.1 概述
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 ZnCl₂对磁性活性炭性能影响
        4.2.2 活化时间对磁性活性炭性能影响
        4.2.3 活化温度对磁性活性炭性能影响
    4.3 本章小结
第五章 磁性活性炭吸附铬的应用研究
    5.1 概述
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 吸附平衡实验
        5.2.2 吸附能力对比实验
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文主要工作及总结
    6.2 本文的不足之处与今后的工作建议
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和申请的专利
致谢



本文编号：3875385