水生植物基生物炭的酸碱性、碱（土）金属浸出性及对Cu（Ⅱ）的吸附效应

发布时间：2021-06-06 13:56

　　近年来，生物炭因其在碳固定、土壤改良及环境污染物吸附等方面的潜在作用而引起人们的极大兴趣。生物质原料的性质和制备条件决定了生物炭的性质，因此，选择合适的生物质和制备条件可调控生物炭的性质。水生植物具有分布广泛、生长较快的特点，可为生物炭的制备提供大量、易得的生物质资源；更为重要的是水生植物中的无机组分含量丰富，由其制备所得的生物炭可能具有与目前广泛研究的陆生植物基生物炭所不同的性质与功能。基于此，本文以我国沿海地区常见的盐水植物互花米草和水域中广泛存在的淡水植物水葫芦为原料，分别在N2和CO2气氛及不同热解温度下制备了水生植物基生物炭，系统考察了植物种类、制备条件对生物炭的酸碱性、无机组分浸出性及对重金属的吸附性的调控作用。酸碱性是生物炭的重要特性，其由生物炭的无机组分和碳组分共同决定。本文所制备的两种水生植物基生物炭总体呈碱性，其pH随制备温度的增加先升高后下降，在600°C达到最大值。无机组分是生物炭碱性的主要来源，其碱度随制备温度的升高而升高（0.51-2.30mmol g-1），水葫芦生物炭的碱度总体上高于互花米草生物炭的；碳组分总体呈酸性（pH＜6.1），其pH值随制备温度的... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

【文章页数】：158 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 生物炭概述
        1.1.1 生物炭的缘起与发展
        1.1.2 生物炭的制备原料
        1.1.3 生物炭的制备方法
        1.1.4 生物炭的性质/功能
    1.2 论文的研究意义、研究内容和创新点
        1.2.1 研究意义
        1.2.2 研究内容
        1.2.3 创新点
第二章 N_2气氛水生植物基生物炭酸碱性随制备温度的演变
    2.1 引言
    2.2 实验材料与方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品的 pHzpt
        2.3.2 样品的滴定转换数据ΔQ
        2.3.3 建模过程
        2.3.4 模型结果分析
        2.3.5 理论模拟
        2.3.6 pH_(zpt)、pH_(cal)和 pH_(tpzc)的相互关系
    2.4 主要结果与主要意义
        2.4.1 主要结果
        2.4.2 主要意义
第三章 N_2气氛水生植物基生物炭碱（土）金属浸出及对 Cu(II)的吸附
    3.1 引言
    3.2 实验材料与方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 AAEM 水浸及赋存形态
        3.3.2 Cu(II)吸附
        3.3.3 PMF 分析
    3.4 主要结果与主要意义
        3.4.1 主要结果
        3.4.2 主要意义
第四章 CO_2气氛水生植物基生物炭的酸碱性、碱（土）金属浸出及对 Cu(II) 的吸附
    4.1 引言
    4.2 实验材料与方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 产率
        4.3.2 酸碱性
        4.3.3 AAEM 水浸
        4.3.4 Cu(II)吸附
        4.3.5 N_2和 CO_2气氛生物炭比较
    4.4 主要结果与主要意义
        4.4.1 主要结果
        4.4.2 主要意义
第五章 植物种类、制备温度和气氛对生物炭性质/功能的调控作用探讨
    5.1 生物炭组成
        5.1.1 对生物炭碳组分的影响
        5.1.2 对生物炭无机组分的影响
    5.2 生物炭的酸碱性
        5.2.1 植物种类对酸碱性的影响（N_2气氛）
        5.2.2 制备气氛对酸碱性的影响（水生植物）
    5.3 生物炭对重金属的吸附性
        5.3.1 对吸附效果的影响
        5.3.2 对吸附机制的影响
    5.4 小结
第六章 结论、讨论与建议
    6.1 结论
    6.2 讨论
    6.3 建议
参考文献
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文
双盲评审
致谢


【参考文献】：
硕士论文
[1]二氧化碳气氛热解制备生物炭及其对Cu（Ⅱ）吸附性能的研究[D]. 汪洋.上海大学 2014



本文编号：3214517