生物質(zhì)材料對(duì)重金屬污染物銅的吸附研究

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1、博士學(xué)位論文＿＿ＤＯＣＴＯＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ■纟畫議藝ｉ：論文題目：生物質(zhì)材料對(duì)重金屬污染物瞻賺師Ｘ５２２密級(jí)：公幵國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：國(guó)際圖書分類號(hào)：５０２西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文生物質(zhì)材料對(duì)重金屬污染物銅的吸附研究年級(jí)二００五級(jí)姓名陳枉申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別博士專業(yè)市政工程指導(dǎo)教師楊順生教授二零一四年十月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｘ５２２ＵＤＣ：５０２ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａ

2、ｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＤｏｃｔｏｒＤｅｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｇＳＴＵＤＹＯＮＡＤＳＯＲＰＴＩＯＮＯＦＣｕＩＩＷＩＴＨ（）ＢＩＯＭＡＳＳＧｒａｄｅ：２００５Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＹｕＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＤｏｃｔｏｒＤｅｇｒｅｅＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＭｕｎｉｃｉｐａｌＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹａｎｇＳｈｕｎｓｈｅｎｇ

3、Ｏｃｔｏｂｅｒ２０１４，西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱，本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印、或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１．保密□，在年解密后適用本授權(quán)書；２．不保蜜，適用本授權(quán)書。、０ｆｔ學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：

4、＂＂日期年Ｌ月＞＾日日期：７＾／日ｆ（ｒ年＾月西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第丨頁(yè)摘要論文利用稻稈、麥稽、玉米稻、花生殼四種生物質(zhì)為原材料，分別通過粉碎、炭化、改性制成了原生材料、炭黑材料以及改性材料三類吸附劑，共１２種。分別對(duì)這１２種吸附劑吸附Ｃｕ（ＩＩ）進(jìn)行了研究。采用掃描電鏡分析、比表面積分析和紅外光譜分析對(duì)吸附劑進(jìn)行了表征研究，考察了吸附時(shí)間、ｐＨ、吸附劑投加量、溫度、離子強(qiáng)度、與Ｃｄ（ＩＩ）的競(jìng)爭(zhēng)吸附對(duì)吸附效果的影響，，建立了吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力

5、學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)研究，探討吸附機(jī)理。對(duì)吸附劑的再生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與分析。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：１．生物質(zhì)原材料及炭化、改性后性能的表征。從性能表征的結(jié)果來看，四種生物質(zhì)原材料表面呈無孔結(jié)構(gòu)，吸附劑表面結(jié)構(gòu)平滑，致密有序，比表面積很小。四種生物質(zhì)原材料經(jīng)過高溫炭化后，從無孔吸附材料變成了多孔吸附材料，對(duì)污染物的吸附容量也增加，具有多孔隙結(jié)構(gòu)，使得比表面積大大增加很多。四種生物質(zhì)原材料經(jīng)過氯化鋅結(jié)合微波輻射改性后，使得纖維類物質(zhì)脫。氫芳構(gòu)化，同時(shí)形成比較豐富的孔隙，使得

6、比表面積有所增加簡(jiǎn)單官能團(tuán)之。間相互結(jié)合，形成了有利于吸附重金屬的高分子結(jié)構(gòu)官能團(tuán)微波的活化破壞一了堿性官能團(tuán)，使酸性官能團(tuán)集中，使得改性生物質(zhì)的吸附能力在定程度上得到了提升。稻軒、麥稻、玉米稻的改性最為明顯，其吸附性能的變化相比于改性前有了明顯的提高，改性花生殼的吸附性能相比于改性前也有了較大的提高。２、．生物質(zhì)原材料炭化材料及改性材料的吸附性能。從吸附性能的結(jié)果來看，改性材料和炭化材料的吸附性能大大優(yōu)于生物質(zhì)原材料，改性材料的吸附性能和炭化材料相比一，稍顯優(yōu)勢(shì)

7、。同類的吸附材料又以花生殼的吸附性能優(yōu)于其他三種吸附材料。改性花生殼的吸附量最高，達(dá)到了４６．２ｍｇ／ｇ，炭化花生殼次之３．１ｍ／遠(yuǎn)高于花生殼原材料２９．２ｍ／，達(dá)到了４ｇｇ，都ｇｇ的吸附量０３．不同吸附時(shí)間、炭化溫度、ｐＨ、吸附劑投加量、溫度、離子強(qiáng)度、與Ｃｄ（ＩＩ）的競(jìng)爭(zhēng)吸附對(duì)生物質(zhì)吸附Ｃｕ（ＩＩ）的影響。這些單因素對(duì)四種生物質(zhì)原材料、炭化材料和改性材料吸附Ｃｕ（ＩＩ）的效果來看，三類材料的吸附平衡時(shí)間基－本都在８１２ｈ這個(gè)區(qū)間。炭化材料隨著炭化溫度的升高

8、，吸附量增加。ｐＨ值－１６這個(gè)區(qū)Ｈ為６在間，吸附量隨著ｐＨ增加而增加，ｐ時(shí)，吸附量最高。吸附劑投加量的增大，三類吸附材料對(duì)Ｃｕ（ＩＩ）的去除率也隨之升高，但投加量增一大到定程度，去除率的變化不再明顯，投加量均為０．２０ｇ作為吸附劑的最佳第１１頁(yè)西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文投加量。隨著溫度的升高，吸附量增加。吸附量隨著離子強(qiáng)度的增加而降低，二一并且價(jià)離子比價(jià)離子抑制吸附．的能力更強(qiáng)，總的來說，下降量比較小，離子強(qiáng)度對(duì)Ｃｕ（ＩＩ）的吸附量影響較小。隨著Ｃｄ（ＩＩ）濃度