上岸浒苔水热法快速处置及其生物炭产物污染物去除性能研究

发布时间：2017-04-16 23:15

  本文关键词：上岸浒苔水热法快速处置及其生物炭产物污染物去除性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文选取了青岛上岸浒苔,建立了水热快速处置浒苔的方法,并用水热法制备了浒苔基生物炭,对浒苔基生物炭进行SEM+EDS分析、FTIR分析、TEM分析及元素分析,研究了浒苔基生物炭对偶氮染料直接大红的吸附效果,对浒苔基生物炭进行纳米铁改性,建立了铁改性方法,制备了浒苔基生物炭纳米铁复合材料NZVI/C,对NZVI/C进行SEM+EDS、TEM、FTIR、XRD表征分析,并对NZVI/C进行偶氮染料直接大红的去除性能研究,实验结果表明:(1)建立的水热快速处置浒苔的方法比较成功,制备的浒苔基生物炭含有丰富的孔结构,红外光谱图显示吸附剂官能团组成较为简单,主要为缔合-OH,C=O和C=C,C-O-C和C-C。(2)常温下浒苔基生物炭吸附平衡时间为:24 h。根据其时间对吸附效果的影响数据由计算结果得到浒苔基生物炭对大红染料的吸附过程均符合二级吸附动力学模型。(3)吸附过程可以用Langmuir和Freundlich等温吸附方程进行描述。对于浒苔基生物炭温度升高有利于吸附的进行,吸附过程为吸热反应。(4)根据温度对吸附的影响计算了浒苔基生物炭对直接大红染料的表观吉布斯自由能变化、焓变以及熵变,结果表明浒苔基生物炭对直接大红吸附的表观吉布斯自由能的值小于0,吸附是自发进行的,是吸热反应,偏向于化学反应,熵增大的过程。(5)温度、离子强度对浒苔基生物炭吸附效果均存在一定的影响。(6)离子强度因素对浒苔基生物炭吸附直接大红有促进作用,效果显著。(7)建立的浒苔基生物炭纳米铁改性制备NZVI/C的方法比较成功,制备的NZVI/C含有丰富的不规则的晶体,负载了纳米铁。(8)NZVI/C对偶氮染料直接大红的去除性能是原浒苔基生物炭的2.5倍。(9)添加量、污染物浓度、温度、离子强度都对NZVI/C污染物去除性能有着重要影响,呈正相关关系。
【关键词】：浒苔 水热法 生物炭 改性 污染物 去除
【学位授予单位】：鲁东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X55
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 研究背景、目的和意义12-13
• 1.2 目前浒苔处置方法13-16
• 1.2.1 掩埋14
• 1.2.2 生物堆肥14-15
• 1.2.3 饲料15
• 1.2.4 食品、药品15-16
• 1.2.5 能源16
• 1.3 炭材料的研究16-19
• 1.3.1 生物炭及其环境效应16-17
• 1.3.2 藻基生物炭的研究17
• 1.3.3 水热法制备生物炭的优势17-18
• 1.3.4 炭改性研究18-19
• 1.4 研究依据19
• 1.5 研究内容与方案19-21
• 第2章 上岸浒苔水热法快速处置21-31
• 2.1 材料21
• 2.2 浒苔水热处理法21-22
• 2.3 浒苔基生物炭表征22-30
• 2.3.1 元素分析、C产率23-25
• 2.3.2 SEM分析25-27
• 2.3.3 FTIR分析27-29
• 2.3.4 XRD分析29
• 2.3.5 TEM分析29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第3章 浒苔基生物炭吸附性能研究31-44
• 3.1 直接大红标准曲线31-32
• 3.2 炭选取实验32-33
• 3.3 浒苔基生物炭吸附试验设计33-34
• 3.3.1 浒苔基生物炭等温吸附试验、热力学实验33
• 3.3.2 浒苔基生物炭动力学实验33-34
• 3.3.3 浒苔基生物炭离子强度实验34
• 3.4 浒苔基生物炭吸附动力学分析34-37
• 3.5 浒苔基生物炭等温吸附分析37-39
• 3.6 浒苔基生物炭热力学分析39-41
• 3.7 浒苔基生物炭吸附影响因素——温度因素41-42
• 3.8 浒苔基生物炭吸附影响因素——离子强度因素42-43
• 3.9 本章小结43-44
• 第4章 浒苔基生物炭纳米铁改性及污染物去除研究44-54
• 4.1 水热炭纳米铁改性44
• 4.2 NZVI/C表征44-47
• 4.2.1 SEM+EDS分析44-46
• 4.2.2 XRD分析46
• 4.2.3 TEM分析46-47
• 4.3 NZVI/C污染物去除率公式47
• 4.4 NZVI/C污染物去除性能实验设计47-48
• 4.4.1 NZVI/C用量实验47
• 4.4.2 NZVI/C浓度实验47
• 4.4.3 NZVI/C动力学实验47-48
• 4.4.4 NZVI/C温度实验48
• 4.4.5 NZVI/C离子强度实验48
• 4.5 NZVI/C污染物去除性能实验48-51
• 4.5.1 用量实验48-49
• 4.5.2 浓度实验49-50
• 4.5.3 动力学实验50
• 4.5.4 温度实验50-51
• 4.5.5 离子强度实验51
• 4.6 本章小结51-54
• 第5章 结论与展望54-56
• 5.1 结论54
• 5.2 创新54-55
• 5.3 展望55-56
• 参考文献56-61
• 作者简历61

【参考文献】

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1 陈伟;王燕;廖新O，

本文编号：311902