载铁活化生物炭对六价铬的吸附性能及作为光催化剂载体的研究

发布时间：2023-10-26 19:12

　　生物炭具备来源广,使用方便,可重复利用,运用范围广等优势,是一种极具吸引力的吸附材料。因此,许多研究者以生物炭为主体,对其进行不同的改性处理,以不断提高其吸附性能。同时,改性后的生物炭也是一种理想的光催化材料载体,越来越多的研究表明生物炭为载体的复合光催化材料其对水中污染物的去除效果优于单一的光催化材料。铬作为水体中典型的重金属之一,具有很强的致癌性和诱变性,六价态的铬Cr(Ⅵ)其环境毒性是三价态铬Cr(Ⅲ)的100倍,对人体健康及生态都带来了巨大的威胁。因此,废水中Cr(Ⅵ)的处理技术非常重要。吸附法是一种传统的处理重金属废水的方法,成本低,效果好,且使用条件灵活,适用于实际污水处理。本文以竹子和杨树为原料的生物炭作为原样品,通过粉碎、强碱溶液浸泡、清洗、烘干、氮气环境下高温热解等一系列预处理方法制备高比表面积的活性生物炭。再以丙酮为溶剂,将铁盐负载其上,制备对水溶液中Cr(Ⅵ)吸附性能更优的载铁活化生物炭。本文的实验部分主要分为以下三部分内容:第一部分是载铁活化生物炭吸附剂的制备与表征。表征结果显示,碱活化处理对生物炭的表面性能有极大改善。比表面积仪分析结果表明碱活化后的生物炭比表...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 水体重金属污染概况
    1.2 水体铬污染现状
        1.2.1 水体铬污染的来源
        1.2.2 水体中重金属铬的危害
    1.3 含Cr(VI)废水处理技术
        1.3.1 传统处理方法
            1.3.1.1 硫化物
            1.3.1.2 铁盐
        1.3.2 电化学法
        1.3.3 微生物法
        1.3.4 吸附法
        1.3.5 光催化法
    1.4 生物炭的研究及进展
        1.4.1 生物炭的制备
        1.4.2 生物炭的结构与特性
        1.4.3 生物炭的改性方法
            1.4.3.1 化学改性
            1.4.3.2 物理改性
    1.5 生物炭与光催化材料的结合
    1.6 本课题的研究目的和内容
第2章 载铁活化生物炭的制备及对六价铬吸附性能的研究
    2.1 引言
    2.2 试剂与仪器
    2.3 载铁活化生物炭材料制备
        2.3.1 活化生物炭制备方法
        2.3.2 载铁活化生物炭的制备
    2.4 吸附试验设计
    2.5 表征与分析方法简介
        2.5.1 吸附动力学和等温模型
        2.5.2 热力学分析模型
        2.5.3 材料表征方法
    2.6 材料表征结果分析与讨论
        2.6.1 电镜扫面结果分析
        2.6.2 比表面积和孔隙度分析
        2.6.3 傅里叶红外光谱分析
        2.6.4 X射线衍射分析
    2.7 吸附试验结果分析与讨论
        2.7.1 批量吸附实验
        2.7.2 吸附动力学和等温模型分析
        2.7.3 吸附热力学分析
        2.7.4 溶液中其他电解质对吸附的影响
        2.7.5 循环使用性和稳定性
    2.8 吸附机理分析
    2.9 本章小结
第3章 载铁活化生物炭作为光催化剂载体的研究
    3.1 引言
    3.2 试剂与仪器
    3.3 生物炭基光催化剂的制备
    3.4 光催化实验设计
    3.5 结果与讨论
    3.6 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
附录A(攻读硕士学位期间发表的学术论文目录)
致谢



本文编号：3856817