典型咪唑类离子液体在土壤中的吸附行为研究
发布时间：2021-05-06 17:16
离子液体（Ionic liquids,ILs）是一种新兴“绿色”溶剂,目前受到了人们的广泛关注。吸附是影响ILs从土壤向地下水迁移的重要过程。本文研究了ILs烷基链长、共存无机阳离子、溶解性有机质（DOM）、土壤成分因素对典型咪唑类ILs即1-甲基-3-辛基咪唑氯化鎓（[OMIM]Cl）在土壤中的吸附/解吸的影响,探讨了不同炭化程度的水稻秸秆生物炭对[OMIM]Cl的吸附特征,以期为添加生物炭来控制ILs在土壤中的迁移提供依据。主要成果如下:（1）[OMIM]Cl在土壤中的吸附由阳离子交换作用控制。ILs烷基链越长越利于吸附。土壤有机质（SOM）的阳离子交换点位结合键能比粘土矿物（CMs）的高。依据实验数据,建立了用土壤成分的阳离子交换量(CECSOM与CECCMs)及溶液浓度（Ce）预测吸附系数（Kd）的模型:LogKd=Log(1.67*CECSOM+3.22*CECCMs)-0.58LogCe,计算与实验结...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略名词一览表
第一章 绪论
1.1 环境中的离子液体
1.1.1 离子液体简介
1.1.2 离子液体在土壤环境中的迁移行为
1.2 环境中的溶解性有机质
1.2.1 溶解性有机质概述
1.2.2 溶解性有机质对有机污染物迁移转化的影响
1.3 生物炭在土壤有机污染控制中的作用
1.3.1 生物炭的基本特性
1.3.2 生物炭对土壤环境中有机污染物的吸附作用
1.4 科学问题的提出
1.5 研究内容与技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
第二章 咪唑类离子液体在土壤中的吸附特征
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 实验方法
2.2.3 测试方法
2.2.4 数据处理
2.3 结果与讨论
2.3.1 土壤理化性质
2.3.2 [OMIM]Cl烷基链长对其在土壤中吸附/解吸行为的影响
2.3.3 土壤成分对[OMIM]Cl吸附/解吸行为的影响作用
2.3.4 共存无机阳离子对土壤吸附[OMIM]Cl的影响
2.4 本章小结
第三章 溶解性有机质对咪唑类离子液体在土壤中吸附的影响
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 溶解性有机质的制备及表征
3.2.3 实验方法
3.2.4 测试方法
3.2.5 数据处理
3.3 结果与讨论
3.3.1 DOM的理化性质
3.3.2 DOM在土壤中的吸附特征
3.3.3 不同分子量的DOM与[OMIM]Cl的相互作用
3.3.4 不同分子量的DOM对[OMIM]Cl在土壤中吸附/解吸的影响
3.4 本章小结
第四章 水稻秸秆生物炭对咪唑类离子液体的吸附特征
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料和仪器
4.2.2 生物炭的制备及表征
4.2.3 实验方法
4.2.4 测试方法
4.2.5 数据处理
4.3 结果与讨论
4.3.1 生物炭的理化性质
4.3.2 生物炭极性官能团在[OMIM]Cl吸附中的作用
4.3.3 生物炭芳香结构在[OMIM]Cl吸附中的作用
4.3.4 反应温度对生物炭吸附[OMIM]Cl的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与建议
5.1 主要结论
5.2 本研究的主要创新点
5.3 主要建议
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境友好型离子液体催化环氧丙烷反应合成丙二醇醚（英文）[J]. 赵聪,陈圣新,张瑞锐,李自航,刘瑞霞,任保增,张锁江. 催化学报. 2017(05)
[2]离子液体聚合胶体晶体的制备及性能[J]. 刘捷,李霞,徐升华,孙祉伟,汤克勇. 高分子材料科学与工程. 2017(03)
[3]多壁碳纳米管吸附柴油的热力学特性[J]. 刘会娥,朱慧,黄剑坤,丁传芹,黄扬帆. 石油学报(石油加工). 2017(01)
[4]泾渭河交汇区域平水期水体和表层沉积物溶解性有机质的光谱性质[J]. 范春辉,常敏,张颖超. 光谱学与光谱分析. 2016(09)
[5]发展绿色化学,改善生态环境[J]. 周峰,王会,栾新军. 科技导报. 2016(17)
[6]铁铝土对溶解性有机质的吸附特性[J]. 吴东明,李勤奋,武春媛. 环境化学. 2016(04)
[7]离子液体的土壤环境行为研究进展[J]. 宋萍,施凯顺,邱宇平. 环境科学与技术. 2014(S2)
[8]Efect of dissolved organic matter on sorption and desorption of phenanthrene onto black carbon[J]. Jinghuan Zhang,Mengchang He. Journal of Environmental Sciences. 2013(12)
[9]Characteristics of dissolved organic matter（DOM） in leachate with different landfill ages[J]. HUO Shouliang~(1,2)XI Beidou~(2,*)YU Haichan~3 HE Liansheng~2 FAN Shilei~4 LIU Hongliang~2 1.Environment School,Beijing Normal University,Beijing 100875,China. 2.Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China 3.College of Life Sciences,Beijing Normal University,Beijing 100875,China 4.The College of Architecture and Civil Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100022,China. Journal of Environmental Sciences. 2008(04)
[10]土壤中溶解性有机质的环境特性与行为[J]. 许中坚,刘广深,刘维屏. 环境化学. 2003(05)
博士论文
[1]咪唑类离子液体对生物质中木质纤维素选择性提取及分离[D]. 李维尊.南开大学 2013
[2]离子液体萃取分离疏水疏油天然活性同系物[D]. 曹义风.浙江大学 2013
[3]我国典型农田土壤中重金属的转化与迁移特征研究[D]. 郑顺安.浙江大学 2010
[4]珠江三角洲地区土壤和沉积物中凝聚态有机质及其对有机污染物吸附行为的影响[D]. 孙可.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]溶解性有机质对典型土壤吸附苯并三唑的影响研究[D]. 戴金娥.中国地质大学(北京) 2015
[2]水溶性咪唑离子液在粘土矿物上的吸附研究[D]. 张瑞.兰州大学 2014
[3]阿特拉津在东北冻融土壤中的吸附降解行为研究[D]. 屈梦雄.大连理工大学 2014
[4]离子液体催化合成三聚甲醛动力学研究[D]. 金福祥.兰州大学 2014
[5]溶解性有机质的动态变化及其对有机物吸附解吸的影响[D]. 唐东民.四川农业大学 2008
本文编号：3172317
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
缩略名词一览表
第一章 绪论
1.1 环境中的离子液体
1.1.1 离子液体简介
1.1.2 离子液体在土壤环境中的迁移行为
1.2 环境中的溶解性有机质
1.2.1 溶解性有机质概述
1.2.2 溶解性有机质对有机污染物迁移转化的影响
1.3 生物炭在土壤有机污染控制中的作用
1.3.1 生物炭的基本特性
1.3.2 生物炭对土壤环境中有机污染物的吸附作用
1.4 科学问题的提出
1.5 研究内容与技术路线
1.5.1 研究内容
1.5.2 技术路线
第二章 咪唑类离子液体在土壤中的吸附特征
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 实验方法
2.2.3 测试方法
2.2.4 数据处理
2.3 结果与讨论
2.3.1 土壤理化性质
2.3.2 [OMIM]Cl烷基链长对其在土壤中吸附/解吸行为的影响
2.3.3 土壤成分对[OMIM]Cl吸附/解吸行为的影响作用
2.3.4 共存无机阳离子对土壤吸附[OMIM]Cl的影响
2.4 本章小结
第三章 溶解性有机质对咪唑类离子液体在土壤中吸附的影响
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 溶解性有机质的制备及表征
3.2.3 实验方法
3.2.4 测试方法
3.2.5 数据处理
3.3 结果与讨论
3.3.1 DOM的理化性质
3.3.2 DOM在土壤中的吸附特征
3.3.3 不同分子量的DOM与[OMIM]Cl的相互作用
3.3.4 不同分子量的DOM对[OMIM]Cl在土壤中吸附/解吸的影响
3.4 本章小结
第四章 水稻秸秆生物炭对咪唑类离子液体的吸附特征
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 实验材料和仪器
4.2.2 生物炭的制备及表征
4.2.3 实验方法
4.2.4 测试方法
4.2.5 数据处理
4.3 结果与讨论
4.3.1 生物炭的理化性质
4.3.2 生物炭极性官能团在[OMIM]Cl吸附中的作用
4.3.3 生物炭芳香结构在[OMIM]Cl吸附中的作用
4.3.4 反应温度对生物炭吸附[OMIM]Cl的影响
4.4 本章小结
第五章 结论与建议
5.1 主要结论
5.2 本研究的主要创新点
5.3 主要建议
参考文献
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]环境友好型离子液体催化环氧丙烷反应合成丙二醇醚（英文）[J]. 赵聪,陈圣新,张瑞锐,李自航,刘瑞霞,任保增,张锁江. 催化学报. 2017(05)
[2]离子液体聚合胶体晶体的制备及性能[J]. 刘捷,李霞,徐升华,孙祉伟,汤克勇. 高分子材料科学与工程. 2017(03)
[3]多壁碳纳米管吸附柴油的热力学特性[J]. 刘会娥,朱慧,黄剑坤,丁传芹,黄扬帆. 石油学报(石油加工). 2017(01)
[4]泾渭河交汇区域平水期水体和表层沉积物溶解性有机质的光谱性质[J]. 范春辉,常敏,张颖超. 光谱学与光谱分析. 2016(09)
[5]发展绿色化学,改善生态环境[J]. 周峰,王会,栾新军. 科技导报. 2016(17)
[6]铁铝土对溶解性有机质的吸附特性[J]. 吴东明,李勤奋,武春媛. 环境化学. 2016(04)
[7]离子液体的土壤环境行为研究进展[J]. 宋萍,施凯顺,邱宇平. 环境科学与技术. 2014(S2)
[8]Efect of dissolved organic matter on sorption and desorption of phenanthrene onto black carbon[J]. Jinghuan Zhang,Mengchang He. Journal of Environmental Sciences. 2013(12)
[9]Characteristics of dissolved organic matter（DOM） in leachate with different landfill ages[J]. HUO Shouliang~(1,2)XI Beidou~(2,*)YU Haichan~3 HE Liansheng~2 FAN Shilei~4 LIU Hongliang~2 1.Environment School,Beijing Normal University,Beijing 100875,China. 2.Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China 3.College of Life Sciences,Beijing Normal University,Beijing 100875,China 4.The College of Architecture and Civil Engineering,Beijing University of Technology,Beijing 100022,China. Journal of Environmental Sciences. 2008(04)
[10]土壤中溶解性有机质的环境特性与行为[J]. 许中坚,刘广深,刘维屏. 环境化学. 2003(05)
博士论文
[1]咪唑类离子液体对生物质中木质纤维素选择性提取及分离[D]. 李维尊.南开大学 2013
[2]离子液体萃取分离疏水疏油天然活性同系物[D]. 曹义风.浙江大学 2013
[3]我国典型农田土壤中重金属的转化与迁移特征研究[D]. 郑顺安.浙江大学 2010
[4]珠江三角洲地区土壤和沉积物中凝聚态有机质及其对有机污染物吸附行为的影响[D]. 孙可.中国科学院研究生院（广州地球化学研究所） 2007
硕士论文
[1]溶解性有机质对典型土壤吸附苯并三唑的影响研究[D]. 戴金娥.中国地质大学(北京) 2015
[2]水溶性咪唑离子液在粘土矿物上的吸附研究[D]. 张瑞.兰州大学 2014
[3]阿特拉津在东北冻融土壤中的吸附降解行为研究[D]. 屈梦雄.大连理工大学 2014
[4]离子液体催化合成三聚甲醛动力学研究[D]. 金福祥.兰州大学 2014
[5]溶解性有机质的动态变化及其对有机物吸附解吸的影响[D]. 唐东民.四川农业大学 2008
本文编号：3172317
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