【摘 要】
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随着工业技术的不断发展,石油已成为世界上至关重要的能源之一,由于陆上石油资源的过度开发导致稀缺,许多国家将目光投向了拥有丰富石油资源的海洋。海洋石油资源及海上运输业的迅猛发展,但石油开采及运输过程中存在泄漏隐患,对生态环境及人类身体健康都存在一定的危害。与之相关的溢油污染处理技术也引起了人们的重视,其中吸附材料吸附法和光催化技术因具有优良性能被学者作为重点研究对象。本文以新鲜马尾藻为原材料,在70
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随着工业技术的不断发展,石油已成为世界上至关重要的能源之一,由于陆上石油资源的过度开发导致稀缺,许多国家将目光投向了拥有丰富石油资源的海洋。海洋石油资源及海上运输业的迅猛发展,但石油开采及运输过程中存在泄漏隐患,对生态环境及人类身体健康都存在一定的危害。与之相关的溢油污染处理技术也引起了人们的重视,其中吸附材料吸附法和光催化技术因具有优良性能被学者作为重点研究对象。本文以新鲜马尾藻为原材料,在700℃条件下碱活化热解制备具有高比面积及孔隙丰富的改性马尾藻基生物炭（SK700）,再通过溶剂热法对其负载ZnO制备出具有光催化性质的ZnO/改性马尾藻基生物炭复合材料（ZSK-0.1）,弥补了光催化剂团聚及光生电子-空穴复合率高等缺陷;并通过BET、XRD、FT-IR、SEM等方法对样品材料的理化性能进行了表征;最后分别探讨了两种材料（SK700、ZSK-0.1）对柴油的吸附性能,采用吸附动力学和等温线模型分析了对柴油的吸附机理,并分析了ZSK-0.1在可见光下对柴油的降解性能。本论文得出的结论如下:1.改性马尾藻基生物炭制备及表征:采用高温无氧煅烧-碱活化一步法制备出改性马尾藻基生物炭,经过BET数据分析可知,700℃碱活化后的生物炭（SK700）比表面积从6.4546 m2/g增加到112.3965 m2/g;通过SEM可知改性马尾藻基生物炭具有丰富的孔隙结构;通过FTIR数据分析可知其具有有机活性基团（C-N、C=O、-OH等）。由此可知SK700具有高比表面积、丰富的孔隙结构及多种含氧官能团均有利于柴油的吸附。2.通过批量吸附试验考察了在不同反应时间、pH、温度、投加量等条件下SK700对柴油的吸附性能,在最适条件下其吸附量可达2.962 g/g,可归因于其高比表面积（112.3965 m2/g）。根据吸附等温线模型及吸附动力学研究表明,SK700对油污的吸附符合Langmuir吸附等温线,其表面为单层油膜覆盖;且该材料符合伪二阶动力学模型,属于物理-化学吸附。3.ZnO/改性马尾藻基生物炭复合材料制备及表征:以改性马尾藻基生物炭作为载体材料,通过溶剂热法制备不同负载量的复合材料,通过预实验及BET数据比较选择负载量为0.1的复合材料（ZSK-0.1）作为后续实验样品,其比表面积为153.329m2/g、孔容为0.1184 cm3/g,通过SEM、XRD数据分析可知已成功制备出ZnO/改性马尾藻基生物炭复合材料。4.通过批量吸附试验考察了在不同反应时间、pH、温度、投加量等条件下ZSK-0.1对柴油的吸附性能,在最适条件下其吸附量可达3.413g/g,经光催化后,其吸附量可达3.80 g/g。根据吸附等温线模型及吸附动力学研究表明,ZSK-0.1对油污的吸附符合Langmuir型吸附等温线,其表面为单层油膜覆盖;且该材料符合伪二阶动力学模型,属于物理-化学吸附。
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