【摘 要】
:
生物质热解炭具有发达的孔隙结构、高的比表面积和丰富的含氧表面官能团,因而具有较强的吸附能力,可用于水体有机污染物的吸附。生物质水热炭由于其富含P元素,适量施加可促进植物的生长,并且可以改善土壤质地及耕作性能。通过制备生物质热解炭,对其进行活化负载TiO2处理,研究了它们的理化性能和吸附有机物特性,筛选出最优制备条件。通过制备不同生物质水热炭,对其P的释附性能及作用机理进行探究,研究了不同生物质原料
论文部分内容阅读
生物质热解炭具有发达的孔隙结构、高的比表面积和丰富的含氧表面官能团,因而具有较强的吸附能力,可用于水体有机污染物的吸附。生物质水热炭由于其富含P元素,适量施加可促进植物的生长,并且可以改善土壤质地及耕作性能。通过制备生物质热解炭,对其进行活化负载TiO2处理,研究了它们的理化性能和吸附有机物特性,筛选出最优制备条件。通过制备不同生物质水热炭,对其P的释附性能及作用机理进行探究,研究了不同生物质原料,水热温度以及水热炭颗粒度对P释放的影响的影响规律.通过常规热解方式制备油茶壳与竹子生物质热解炭,并对其利用水蒸气进行活化处理。使其作为载体负载TiO2,采用BET、SEM和XRD分析手段对其理化性质进行表征,研究载体比表面积、不同样品煅烧温度、不同负载比例下的样品对吸附降解水体有机污染物亚甲基蓝的影响。结果表明,载体的比表面积与吸附降解效果呈正向影响关系,样品1.3AC4@1TiO2-500对亚甲基蓝溶液的吸附降解量可达到24.06 mg/g。样品煅烧温度与TiO2锐钛晶型的完善程度和晶粒尺寸呈正向影响关系,因而提高煅烧温度可增强光催化反应效果,样品1.3AC4@1TiO2-700对亚甲基蓝溶液的光催化降解量可达到26.72 mg/g。活性炭负载比例与光催化反应效果呈正向影响关系,活性炭负载比例的增加可促进TiO2光生载流子的分离,增强光电流响应强度,从而提高光催化活性。通过常规水热方式制备生物质水热炭,使用富磷生物质牛骨、鸡粪与虾壳,贫磷生物质玉米秸秆、汉麻秸秆、油茶壳与生活污泥作为生物质原料。采用工业分析,矿质元素测定和热重分析手段对其理化性质进行表征,研究不同生物质原料对有效P释放效果的影响。结果表明,生物质原料P含量与有效P释放效果呈正向影响关系,富磷类生物质释放有效P效果明显优于贫磷类生物质。虾壳原料有效P释放量达到1.16 mg/g,虾壳热炭有效P释放量达到1.60 mg/g。灰分含量较高的生物质生物质原料,其中各类非金属氧化物以及硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐金属氧化物含量也更为丰富,因而有效P释放效果更优。基于上述研究结论,采用富磷生物质虾壳作为原料制备生物质水热炭。采用BET,FTIR,XRD等分析手段对样品理化性质进行表征,研究不同水热温度,样品粒径以及反应时长对样品释放有效P效果的影响。结果表明,随着水热炭化温度的提高,样品有效P释放量呈现先增加后降低的趋势。经120℃水热处理的虾壳水热炭有效P释放量相对于虾壳原料释放量提高28.3%;经140℃水热处理的虾壳水热炭有效P释放量相对于虾壳原料释放量提高22.5%,可见在高压高温的水热环境可以促使有机P转化为有效P(正磷酸盐)。样品粒径与有效P释放效果成正向关系,粒径为<38μm的虾壳水热炭有效P释放量均高于粒径为425μm-600μm的虾壳水热炭,且随着炭化温度的升高,其效果也更为显著。粒径<38μm时样品平均有效P释放量为粒径为425μm-600μm的2倍。粒径对于虾壳水热炭有效P释放效果的影响会随着样品水热炭化温度的升高而明显增加。高温下会使水热炭表明的P转化为结晶状态P,粒径更小的样品则会暴露更多内部的非结晶态P。
其他文献
针对目前国内农业机械室内测试土槽整体结构较小,试验过程中试验土壤与实际田间自然状况差异较大,测试挂接农机具单一等问题,本文基于南方水田实际作业情况研制了一套大型农业机械田间土槽系统(即田间测试土槽),可用于农机具的犁耕、播种作业性能测试,为农业机械的设计、性能试验提供研究平台。主要研究成果如下:(1)分析了国内外室内测试土槽的研究现状及存在不足,提出了一种大型农业机械田间土槽系统的设计思路,阐述整
粮食的干燥去水需要克服粮食自身的结合能与自由能,所以粮食除了利用自身的化学能等能量之外,还需要借助外界的能量来帮助其自身完成这一过程,因此粮食干燥需要大量的外界能量供给。粮食的生产需要大量的生物质能源去作为供热源为粮食干燥系统提供一定的热量,以供应粮食干燥生产的需求。生物质能源能量高,适合作为热源去为干燥系统提供所需的能量,但是能耗率过高和环境污染问题也会随之而来。若在粮食干燥的换热环节能够进行一
珠江三角洲滨海平原地区的软土,具有压缩性强、含水率高、抗剪强度低等特点,导致基础承载力低,常常不能满足上部荷载要求。本文主要内容从以下方面出发,一方面通过现场试验进行软基加固处理方式探究,以期增强地基承载力,从而满足上部建(构)筑物对基础的荷载要求;另一方面,基于现场试验的实测数据,建立复合软土地基的沉降公式模型并推导荷载作用下柔性桩复合地基沉降解析解。现依托广东省中山市某在建变电站的软基处理工程
废旧报纸是一种可循环再生资源,有较高的比强度和刚度,被广泛用于木塑复合材料中,其回收利用方式对环境保护、资源充分利用具有积极意义。目前废旧报纸的回收利用过程中大多是将其粉碎后与塑料颗粒共混,这种生产方式不但破坏了报纸原本优良的力学性能,不能充分发挥其增强效果,同时还会造成二次污染。本文旨在不破坏废旧报纸原本的结构和形态的前提下,将其与聚丙烯(PP)薄膜进行交叉层叠组坯,然后采用热压成型的方式,制备
自二十世纪八十年代以来,随着石油化石燃料能源过度开发利用导致全球储备量急剧下降,价格不断上涨,并且伴随着环境的日益恶化。与此同时,以不可再生资源为主要合成原料的醛类胶黏剂不断刷新着世界各国对于工作环境下有害物质的释放标准。因此,以绿色可再生的生物质基为原料的环境友好型木材胶黏剂,是一种能够缓解化石燃料基胶黏剂资源问题以及环境问题的有效手段之一,其中以蛋白胶黏剂为代表的生物质基胶黏剂研究正在如火如荼
我国沿海地区发达,对基础建设的需求大,而其沿海地区的软土地质条件也是一个影响建筑物安全稳定的重要因素。在如何处理软土的技术问题上,有换土垫层法、排水固结法、搅拌桩法等加固方法。对于不同的工程,采用的加固方式各有不同。本文在中山市某变电站场地进行水泥搅拌桩加固软土地基的现场试验,围绕着“先堆载后打桩(DPZ)”及“先打桩后堆载(ZDP)”两种不同处理方式来进行分析;在现场试验后结合有限元软件ABAQ
碳酸亚铁由于其较高的理论容量、丰富的储量、简单易得等优点,有望成为新型高性能锂离子电池负极材料。但是FeCO3在充放电过程中存在体积膨胀的问题,导其循环稳定性差,活性材料的导电性差导致的电极的倍率性能较差,以上两个问题成为制约FeCO3应用的的关键。围绕导这两个核心问题,本论文引入氮掺杂的碳点(N-CD)对FeCO3进行改性,制备了氮掺杂碳点改性的碳酸亚铁复合材料FeCO3/N-CDs。在此基础上
甘蔗是我国重要经济作物之一,机械化收获是降低甘蔗成本、提高作业效率的必然选择。切段收获技术是我国甘蔗收获机械化的主推技术,入厂原料蔗含杂率较高,特别是泥土含量较大使糖厂对机收原料蔗产生抵触,影响着机械化收获技术的推广。针对上述问题,本文设计了1种糖厂原料蔗除杂系统。主要内容及结论如下:(1)糖厂原料蔗除杂系统的设计。针对湛江地区糖厂对原料蔗除杂系统的设计要求,设计了蔗叶风选分离系统、滚筒除杂装置和
生物质能源是一种来源丰富、清洁低碳的可再生能源,在生物质能源利用的技术中,化学链气化技术是利用载氧体中晶格氧的供氧能力,将燃料转化为以H2和CO为主的合成气,是国内外研究的热点。生物质中含有较多碱金属(主要是K、Na)和碱土金属(主要是Ca、Mg),它们对生物质热化学转化有着重要的影响。在高温条件下碱(土)金属一方面容易造成结渣、团聚和腐蚀等现象,并在对热化学转化过程可能产生催化或抑制的作用。目前
木塑复合材料是一种被视为可以在多方领域替代天然木材的新型材料,在某些方面具有比天然木材更优越的物化性能,近年来为我国所大力推广。但目前,木塑材料多项优势未能得到充分发挥,市场竞争力不足,在民用市场上的推广较为缓慢。其中一个重要的原因是,木塑制品未能很好地满足现代消费者的感性需求,从而导致市场需求量相对较低,未能成为产业自主革新的推力。在生产工艺及表面装饰工艺上,木塑材料及其产品表现出极强的可塑性。