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磷镁改性生物炭复合材料设计与Cu、Zn协同吸附性能研究
目录
文档概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.1环境污染问题与重金属去除需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.1.2吸附技术在水处理中的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.2生物炭及其改性研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.2.1生物炭的来源与基本特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
1.2.2生物炭改性方法的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
1.3重金属吸附材料研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
1.3.1Cu、Zn等重金属污染物的处理策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
1.3.2协同吸附机制的研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
1.4本课题研究目标与主要内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
1.4.1研究目的设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
1.4.2主要研究内容介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
实验部分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
2.1实验材料与仪器设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.1.1实验原料的来源与规格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
2.1.2主要仪器设备的型号与功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
2.2试验方法与步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
2.2.1生物炭的制备与表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
2.2.2磷镁改性生物炭复合材料的制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
2.2.3吸附性能实验的方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
2.2.4物理化学性质测定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
2.3分析测试技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
2.3.1微结构与形貌分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
2.3.2元素组成与化学态分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
2.3.3表面性质与孔径分布研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
3.1制备样品的物理化学特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
3.1.1宏观形貌与微观结构的表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
3.1.2元素组成与表面官能团的鉴定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
3.1.3比表面积、孔径与孔隙率测定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
3.2磷镁改性对生物炭吸附性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
3.3Cu、Zn在磷镁改性生物炭复合材料上的吸附等温线与动力学．．77
3.3.1吸附等温线模型的拟合与评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
3.3.2吸附动力学过程的解析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
3.4共存离子对Cu、Zn吸附性能的影响研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
3.5磷镁改性生物炭复合材料吸附Cu、Zn的机理研究．．．．．．．．．．．．84
3.5.1吸附热力学参数的计算与探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．88
3.5.2协同吸附机制的分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．91
1.文档概要
本研究致力于探究和构建一种新型的磷镁
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