【摘 要】
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本文设计通过浸渍-热解法制备了以废弃玉米芯、花蛤壳以及花生壳为原料的生物质吸附剂,并将其用于对水中有机污染物的吸附去除。探究了吸附剂在不同条件下吸附性能的变化,讨论了其处理有机污水的吸附机理及应用可行性。本论文的主要研究内容如下:(1)利用β-环糊精作为改性剂制备了功能化的磁性玉米芯生物炭(β-CD-MCPBC),将其用于吸附水中的有机染料孔雀石绿(MG)。利用扫描电镜等多种手段表征材料。探究了β
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本文设计通过浸渍-热解法制备了以废弃玉米芯、花蛤壳以及花生壳为原料的生物质吸附剂,并将其用于对水中有机污染物的吸附去除。探究了吸附剂在不同条件下吸附性能的变化,讨论了其处理有机污水的吸附机理及应用可行性。本论文的主要研究内容如下:(1)利用β-环糊精作为改性剂制备了功能化的磁性玉米芯生物炭(β-CD-MCPBC),将其用于吸附水中的有机染料孔雀石绿(MG)。利用扫描电镜等多种手段表征材料。探究了β-CD-MCPBC对MG的吸附特性。结果表明:pH为4.0~11.0时,0.250 g·L-1的β-CD-MCPBC在240分钟内对MG能达到的最大吸附容量为179.3 mg·g-1。吸附过程数据拟合结果更符合拟二级动力学模型以及Langmuir吸附等温线模型,吸附过程以化学吸附为主,可自发吸热进行。吸附剂最佳重复使用次数为8次。吸附条件宽泛、温和,易实现。(2)成功制备了磁性花蛤壳吸附剂(PMFCS),并对材料进行了表征。以MG为吸附质,探究了吸附剂的吸附性能。结果表明:pH范围为3.0~11.0,吸附剂用量为0.250g·L-1时,室温下PMFCS在60分钟内可达到最大吸附容量194.9 mg·g-1。PMFCS吸附MG的动力学和吸附等温线分别符合拟一级动力学模型和Freundlich模型。该材料的最佳重复使用次数为7次。吸附条件易于实现。(3)分别以三氯化铁和三聚氰胺为铁源和氮源制备了氮掺杂的磁性花生壳生物炭(N-MPSBC),并分别将其用于吸附对硝基苯酚(PNP)和双酚A(BPA)两种酚类污染物。对材料进行了表征,进行了条件实验。结果表明:(a)当溶液酸度为5.0时,300 min内0.250 g·L-1 N-MPSBC对20 m L初始浓度为50 mg·L-1的PNP最大的吸附容量为80.1mg·g-1。吸附过程数据拟合符合拟二级动力学模型和Langmuir模型。吸附剂在重复使用20次之后对PNP仍保持较高的吸附容量。(b)在BPA溶液酸度范围为3.0~5.0时,投入0.500 g·L-1的吸附剂,对50 mg·L-1的BPA溶液进行吸附,N-MPSBC可在300 min左右得到最大吸附容量64.8 mg·g-1。Elovich动力学模型和Langmuir模型的拟合相关系数最高。吸附剂对BPA的重复使用性能不尽人意。
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