生物炭紫外改性及对VOCs气体吸附性能与机理研究
发布时间：2021-02-23 10:22
挥发性有机污染物（VOCs）属于碳氢化合物,美国环境保护局（EPA）将其定义为除CO、CO2、金属碳化物、碳酸盐和碳酸铵外的所有参与大气光化学反应的碳化合物。VOCs通常以气态形式存在,对人的身体健康和整个生态环境有着巨大的危害。目前,对含VOCs废气的处理常采用生物法处理和吸附剂吸附,其中吸附技术具有操作简单,处理效率高等优点而被广泛使用。然而,以活性炭为主要吸附剂的吸附技术因活性炭生产成本较高,制备材料有限,而限制其大规模的应用。近年来出现的生物炭材料,具有环境友好、生产成本低等特点,且农、林废弃物及市政污泥等均可作为其制备原材料,引起了极大关注。生物炭可用于水体和土壤环境的中有机污染物质吸附,但对大气中有机污染物吸附的研究还鲜有报道。因此,探索生物炭用于吸附气体中有机污染物十分必要,同时对农、林等废弃物的综合利用和大气环境保护都具有重要意义。基于此,本文以核桃壳和椰子壳两种农业废弃物为原料制得生物炭,同时采取了一种创新性的紫外辐照改性技术改性生物炭,利用元素分析仪、傅里叶红外光谱仪、Boehm滴定、比表面积及孔隙率分析仪和热重分析仪分析了生物炭改性前后的理化...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
紫外改性机理Fig.4.13TheschematicofUV-modificationofbiochar
6.3热重实验曲线分析图6.1是未吸附苯和甲苯的空白M-Y700生物炭在升温速率为10℃min-1下的失重-微商失重(TG-DTG)曲线。可以看出，在在700℃之前有一明显的脱附峰，DTG曲线波动也十分微弱，失重并不明显，失重量约占生物炭总重的3.0%，可以认为M-Y700生物炭在700℃以内，其热稳定性较好，对于考察苯和甲苯在生物炭上的失重不会造成影响。图6.1空白M-Y700的TG-DTG曲线Fig.6.1 TG-DTG of blank M-Y700图6.2和图6.3分别为苯和甲苯在改性生物炭上的热脱附TG-DTG曲线。在100℃~400℃之间均有一明显的脱附峰，该失重峰即为苯和甲苯在生物炭上的脱附峰。图6.2苯在M-Y700上的TG-DTG曲线Fig.6.2 TG-DTG of benzene on M-Y700
曲线Fig.6.1 TG-DTG of blank M-Y700图6.2和图6.3分别为苯和甲苯在改性生物炭上的热脱附TG-DTG曲线。在100℃~400℃之间均有一明显的脱附峰，该失重峰即为苯和甲苯在生物炭上的脱附峰。图6.2苯在M-Y700上的TG-DTG曲线Fig.6.2 TG-DTG of benzene on M-Y700
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同生物炭吸附乙草胺的特征及机理[J]. 王子莹,邱梦怡,杨妍,孙可. 农业环境科学学报. 2016(01)
[2]不同温度生物炭酸化前后的表面特性及镉溶液吸附能力比较[J]. 简敏菲,高凯芳,余厚平,杨研. 生态环境学报. 2015(08)
[3]椰纤维生物炭对Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）、Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的吸附[J]. 楚颖超,李建宏,吴蔚东. 环境工程学报. 2015(05)
[4]Adsorption of benzene, cyclohexane and hexane on ordered mesoporous carbon[J]. Gang Wang,Baojuan Dou,Zhongshen Zhang,Junhui Wang,Haier Liu,Zhengping Hao. Journal of Environmental Sciences. 2015(04)
[5]TiO2@酵母复合微球固定床吸附荧光增白剂-VBL的研究[J]. 吴菲,张凯强,白波,王洪伦,索有瑞. 环境科学. 2015(02)
[6]热解条件对生物炭性质和氮、磷吸附性能的影响[J]. 王章鸿,郭海艳,沈飞,李阳,王卿. 环境科学学报. 2015(09)
[7]低阶煤显微组分对混煤热解过程含氧官能团析出及转移规律的影响[J]. 高志芳,张更,郑明东,张小勇,张代林. 过程工程学报. 2014(06)
[8]有机挥发性废气处理中光催化氧化法的应用研究[J]. 濮一顺. 科技创新与应用. 2014(33)
[9]活性炭再生方法研究[J]. 吴文艳. 轻工科技. 2014(11)
[10]微波制备秸秆活性炭及其对甲苯吸附性能的研究[J]. 赵文峰,曹利,黄学敏. 环境科学与技术. 2014(10)
硕士论文
[1]生物质炭表面物质对微生物的影响研究[D]. 彭文龙.重庆大学 2014
[2]紫外辐射改性碳材料对水中重金属的吸附研究[D]. 陈健康.重庆大学 2014
本文编号：3047432
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：147 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
紫外改性机理Fig.4.13TheschematicofUV-modificationofbiochar
6.3热重实验曲线分析图6.1是未吸附苯和甲苯的空白M-Y700生物炭在升温速率为10℃min-1下的失重-微商失重(TG-DTG)曲线。可以看出，在在700℃之前有一明显的脱附峰，DTG曲线波动也十分微弱，失重并不明显，失重量约占生物炭总重的3.0%，可以认为M-Y700生物炭在700℃以内，其热稳定性较好，对于考察苯和甲苯在生物炭上的失重不会造成影响。图6.1空白M-Y700的TG-DTG曲线Fig.6.1 TG-DTG of blank M-Y700图6.2和图6.3分别为苯和甲苯在改性生物炭上的热脱附TG-DTG曲线。在100℃~400℃之间均有一明显的脱附峰，该失重峰即为苯和甲苯在生物炭上的脱附峰。图6.2苯在M-Y700上的TG-DTG曲线Fig.6.2 TG-DTG of benzene on M-Y700
曲线Fig.6.1 TG-DTG of blank M-Y700图6.2和图6.3分别为苯和甲苯在改性生物炭上的热脱附TG-DTG曲线。在100℃~400℃之间均有一明显的脱附峰，该失重峰即为苯和甲苯在生物炭上的脱附峰。图6.2苯在M-Y700上的TG-DTG曲线Fig.6.2 TG-DTG of benzene on M-Y700
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同生物炭吸附乙草胺的特征及机理[J]. 王子莹,邱梦怡,杨妍,孙可. 农业环境科学学报. 2016(01)
[2]不同温度生物炭酸化前后的表面特性及镉溶液吸附能力比较[J]. 简敏菲,高凯芳,余厚平,杨研. 生态环境学报. 2015(08)
[3]椰纤维生物炭对Cd（Ⅱ）、As（Ⅲ）、Cr（Ⅲ）和Cr（Ⅵ）的吸附[J]. 楚颖超,李建宏,吴蔚东. 环境工程学报. 2015(05)
[4]Adsorption of benzene, cyclohexane and hexane on ordered mesoporous carbon[J]. Gang Wang,Baojuan Dou,Zhongshen Zhang,Junhui Wang,Haier Liu,Zhengping Hao. Journal of Environmental Sciences. 2015(04)
[5]TiO2@酵母复合微球固定床吸附荧光增白剂-VBL的研究[J]. 吴菲,张凯强,白波,王洪伦,索有瑞. 环境科学. 2015(02)
[6]热解条件对生物炭性质和氮、磷吸附性能的影响[J]. 王章鸿,郭海艳,沈飞,李阳,王卿. 环境科学学报. 2015(09)
[7]低阶煤显微组分对混煤热解过程含氧官能团析出及转移规律的影响[J]. 高志芳,张更,郑明东,张小勇,张代林. 过程工程学报. 2014(06)
[8]有机挥发性废气处理中光催化氧化法的应用研究[J]. 濮一顺. 科技创新与应用. 2014(33)
[9]活性炭再生方法研究[J]. 吴文艳. 轻工科技. 2014(11)
[10]微波制备秸秆活性炭及其对甲苯吸附性能的研究[J]. 赵文峰,曹利,黄学敏. 环境科学与技术. 2014(10)
硕士论文
[1]生物质炭表面物质对微生物的影响研究[D]. 彭文龙.重庆大学 2014
[2]紫外辐射改性碳材料对水中重金属的吸附研究[D]. 陈健康.重庆大学 2014
本文编号：3047432
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