多孔竹炭对废水中氮杂环化合物的吸附机理研究

发布时间：2025-01-15 18:50

　　氮杂环类（NHCs）污染物广泛存在于焦化外排水中。由于它们难以生物降解，其毒性将长期存在于环境中。NHCs已被美国环境保护局列为主要污染物。吸附法是一种简单高效的去除NHCs的方法，目前用于NHCs去除的吸附剂主要为活性炭（AC），由于AC吸附需要高的投资成本并且再生困难，而且AC的主要原料煤属不可再生资源，因而其应用前景将受到影响。最近利用碳纳米管（CNTs）对污染物的吸附成为了一个研究热点，但是由于CNTs的价格昂贵并且纳米级的CNTs颗粒会导致潜在的环境风险，因而其应用前景仍然受到了限制。因此，开发绿色可再生型的廉价吸附剂显得十分重要。 竹炭（BC）是一种新的多孔碳质可再生材料，是竹材在氮气环境下高温热解得到的产物。本文利用BC作为吸附剂去除水体中的吡啶、吲哚和喹啉，并深入探讨其吸附机理。为使竹炭具有不同的表面性质，对实验室制备出的两种BC分别进行HNO3、NaOH、微波（MW）改性，研究了BC对NHCs的吸附效果和吸附机理，阐释了BC对NHCs的吸附速率控制过程、热力学自发性，并研究了饱和BC的MW再生效果和再生机理。得到的主要结论如下： （1）BC主要由石墨烯结构组成，...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 吸附剂的选择、改性、再生
    1.3 吸附理论和机理
    1.4 本文的研究思路与内容
2 多孔竹炭的制备、改性及表征
    2.1 实验部分
    2.2 竹炭及改性竹炭的表征分析
    2.3 本章小结
3 竹炭对 NHCs 的吸附行为和机理研究
    3.1 实验部分
    3.2 竹炭对 NHCs 的吸附行为和机理
    3.3 本章小结
4 竹炭对 NHCs 的吸附动力学和热力学研究
    4.1 实验部分
    4.2 竹炭对 NHCs 的吸附动力学
    4.3 竹炭对 NHCs 的吸附热力学
    4.4 本章小结
5 饱和吸附 NHCs 竹炭的微波再生行为和机理
    5.1 实验部分
    5.2 饱和竹炭的微波再生行为和机理
    5.3 竹炭对实际焦化外排水的吸附
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表论文情况



本文编号：4027711