生物质材料对重金属污染物铜的吸附研究市政工程专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规 定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅，本人授权西南交通大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址西适用本授权书。 学位论文作者签名：伴％易 群戥教 雕币 ∥乙 日期：矽f广年～月zr日 日瑚肌 弘弘 鹳僻名砗 缸㈣ 纽湘 万方数据 西南交通大学学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行研究 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本论文的研究做出贡献的个人 和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由 本人承担。 本学位论文的创新点如下： 1．吸附材料是吸附技术的核心和关键。新型高效吸附剂始终是吸附领域 研究中关注的热点。因此，针对实际环境问题，在吸附剂的制备上，本着高 效廉价的目的出发，选择了稻秆、麦秸、玉米秸、花生壳四种生物质废弃物 作为吸附剂，分别采用粉碎、炭化、氯化锌结合微波改性的方法，制得了1 2 种吸附剂。既在不同的生物质材料之间的吸附剂进行了对比研究，又在同一 种不同制备方法的吸附剂上进行了对比研究。在选择吸附剂上具有多样性。 这些内容可参见论文的第2、3、4、5章。 2．论文系统地分析了稻秆、麦秸、玉米秸、花生壳四种生物质材料的原 生材料、炭化材料、改性材料吸附重金属铜离子的吸附机理，也为其他金属 离子的吸附提供了有关吸附机理的诠释。首次对铜、镉共存离子状态下的吸 附进行了研究。研究发现：在竞争吸附中，Cu(II)的吸附量随着Cd(II)浓度的 增加而降低。当Cd(II)浓度小于20mg／L时，Cu(II)的吸附量下降较大，随着 Cd(II)浓度的增加Cu(II)的吸附量下降缓慢，Cd(II)的存在对Cu(II)的吸附量 影响有限，即使在高浓度的Cd(II)的存在下，吸附剂对Cu(II)依然有一定的 吸附能力。这些内容可参见论文的第3、4、5章。 3．目前，针对吸附特性的研究很多，但吸附剂再生方法的研究却很少， 是吸附剂研究中的瓶颈。吸附剂如果不重复利用，既会造成资源的浪费又会 污染环境。对吸附剂进行再生处理，恢复其吸附的功能，就可重新再使用吸 附剂。论文对花生壳、炭化花生壳、改性花生壳这三种生物质材料用了三种 脱附剂对其进行了再生研究，研究发现：Cu(II)在这三种材料上的脱附效果： HCINaCI去离子水。循环三次吸附再生实验，这三种材料对Cu(II)的吸附 能力下降较小，说明这三种生物质材料可以重复吸附水溶液中的金属离子。 这些内容可参见论文的第3、4、5章。 学位论文作者签名：1％猊、 日期：钞胪年中月 巧日 万方数据 西南交通大学博士研究生学位论文 西南交通大学博士研究生学位论文 第1页 摘要 论文利用稻秆、麦秸、玉米秸、花生壳四种生物质为原材料，分别通过 粉碎、炭化、改性制成了原生材料、炭黑材料以及改性材料三类吸附剂，共 1 2种。分别对这1 2种吸附剂吸附Cu(II)进行了研究。采用扫描电镜分析、比 表面积分析和红外光谱分析对吸附剂进行了表征研究，考察了吸附时间、 pH、吸附剂投加量、温度、离子强度、与Cd(II)的竞争吸附对吸附效果的影 响，建立了吸附动力学和吸附热力学模型，对其进行了系统研究，探讨吸附 机理j对吸附剂的再生进行了实验与分析。主要研究内容和结果如下： 1．生物质原材料及炭化、改性后性能的表征。从性能表征的结果来看， 四种生物质原材料表面呈无孔结构，吸附剂表面结构平滑，致密有序，比表面 积很小。四种生物质原材料经过高温炭化后，从无孔吸附材料变成了多孔吸附 材料，具有多孔隙结构，使得比表面积大大增加，对污染物的吸附容量也增加 很多。四种生物质原材料经过氯化锌结合微波辐射改性后，使得纤维类物质脱 氢芳构化，同时形成比较丰富的孔隙，使得比表面积有所增加。简单官能团之 间相互结合，形成了有利于吸附重金属的高分子结构官能团。微波的活化破坏 了碱性官能团，使酸性官能团集中，使得改性生物质的吸附能力在一定程度上 得到了提升。稻秆、麦秸、玉米秸的改性最为明显，其吸附性能的变化相比于 改性前有了明显的提高，改性花生壳的吸附性能相比于改性前也有了较大的提 音 同0 2．生物质原材料、炭化材料及改性材料的吸附性能。从吸附性能的结果 来看，改性材料和炭化材料的吸