木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)熱解炭化制備炭材料是最具前景的研究方向之一。目前高品質(zhì)的生物炭主要以椰殼、竹子等特殊生物質(zhì)為原料,采用廉價、大宗秸稈制備高品質(zhì)的生物炭是未來發(fā)展的趨勢。但秸稈種類繁多,何種秸稈適合制備何種性能的碳材料,如何針對性進(jìn)行品質(zhì)提升,實現(xiàn)最優(yōu)化匹配目前研究較少�；诖�,本文建立了 6類大宗農(nóng)業(yè)廢棄物制備的生物炭和典型污染物吸附特性之間的映射關(guān)系,針對優(yōu)選的原料進(jìn)行改性優(yōu)化匹配研究,揭示相關(guān)吸附機理,獲得關(guān)鍵控制因素和最佳制備工藝。具體內(nèi)容和主要結(jié)論如下:大宗秸稈制備生物炭及其對典型污染物吸附映射關(guān)系。以5種大宗秸稈(稻稈、麥稈、棉稈、玉米稈和豆稈)和稻殼為原料,通過慢速熱解制備生物炭,探究不同原料對炭產(chǎn)率、不同污染物吸附量的影響,篩選出吸附不同污染物的最佳生物炭。研究表明,豆稈炭的吸附性能最為優(yōu)異,適用于銅離子、鎘離子、鐵離子、苯酚和苯胺的吸附;稻稈炭適用于銅離子的吸附;麥稈炭適用于鋅離子的吸附;棉稈炭適用于苯酚和苯胺的吸附。以豆稈作為代表,通過對豆稈進(jìn)行等溫吸附研究和動力學(xué)研究,探討豆稈吸附Cd2+和Cu2+的吸附機理。研究表明,豆稈吸附Cd2+和Cu2+的吸附動力學(xué)滿足準(zhǔn)二...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生物炭的基本性質(zhì)
        1.2.2 生物炭的制備與改性
        1.2.3 生物炭對污染物的應(yīng)用研究
    1.3 存在的問題與研究意義
    1.4 技術(shù)路線與研究內(nèi)容
        1.4.1 技術(shù)路線
        1.4.2 研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 大宗秸稈制備生物炭及其對典型污染物吸附映射關(guān)系
    2.1 引言
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗試劑
        2.1.3 實驗儀器設(shè)備
    2.2 實驗及表征
        2.2.1 生物炭的制備方法
        2.2.2 生物炭吸附試驗
        2.2.3 生物炭的表征
    2.3 不同秸稈生物炭對不同污染物的基本吸附性能
        2.3.1 不同秸稈炭對同種污染物的吸附特性
        2.3.2 同種秸稈炭對不同污染物的吸附特性
        2.3.3 不同種秸稈炭對不同污染物的映射關(guān)系
    2.4 生物炭基本理化性質(zhì)
    2.5 生物炭結(jié)構(gòu)表征
        2.5.1 生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)分析
        2.5.2 生物炭的紅外光譜分析
        2.5.3 生物炭的SEM分析
    2.6 生物炭的吸附性能
        2.6.1 吸附動力學(xué)實驗結(jié)果分析
        2.6.2 吸附等溫學(xué)實驗結(jié)果分析
        2.6.3 PH對生物炭吸附性能的影響
    2.7 本章小結(jié)
第三章 豆稈、麥稈炭選擇性活化及其吸附特性
    3.1 引言
    3.2 實驗原料、試劑及主要儀器設(shè)備
        3.2.1 實驗原料
        3.2.2 實驗試劑
        3.2.3 實驗儀器設(shè)備
    3.3 實驗及表征
        3.3.1 改性生物炭的制備方法
        3.3.2 改性生物炭吸附試驗
        3.3.3 改性生物炭的表征
    3.4 不同制備因素對改性生物炭性能的影響
        3.4.1 活化劑對生物炭吸附性能的影響
        3.4.2 改性溫度對吸附性能的影響
        3.4.3 改性時間對吸附性能的影響
        3.4.4 活化劑浸漬比對吸附性能的影響
    3.5 改性生物炭的吸附性能
        3.5.1 溶液PH對吸附性能的影響
        3.5.2 吸附動力學(xué)實驗結(jié)果分析
        3.5.3 吸附等溫學(xué)實驗結(jié)果分析
    3.6 改性生物炭的結(jié)構(gòu)表征
        3.6.1 BET分析
        3.6.2 紅外分析
        3.6.3 SEM分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 稻殼脫灰活化制備活性炭研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 生物炭的制備方法
        4.2.3 生物炭的吸附試驗
        4.2.4 改性生物炭的表征
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 不同生物炭物理特性的影響
        4.3.2 不同改性生物炭去除亞甲基藍(lán)和碘效率的比較
        4.3.3 水蒸氣質(zhì)量流量對吸附性能的影響
        4.3.4 活化溫度對吸附性能的影響
        4.3.5 SEM分析
        4.3.6 BET分析
        4.3.7 紅外光譜分析
        4.3.8 不同生物炭對苯酚的吸附性能影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文主要工作及結(jié)論
    5.2 主要創(chuàng)新點
    5.3 問題與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號：4029487