【摘 要】
:
铋基生物炭因具有来源丰富、易制备、活性高等优点,在亚甲基蓝染料废水治理中受到广泛关注。目前,铋基生物炭的研究多集中于反应条件和铋的负载对铋基生物炭吸附亚甲基蓝能力的影响研究,对于生物炭载体自身性质对铋基生物炭吸附能力的影响研究报道较少。因此,本文提出从生物炭含碳量的角度出发,探究其对铋基生物炭吸附亚甲基蓝性能的影响,并使用高含碳量生物炭作为载体,负载氧化铋,制备高含碳量铋基生物炭用于吸附亚甲基蓝,
论文部分内容阅读
铋基生物炭因具有来源丰富、易制备、活性高等优点,在亚甲基蓝染料废水治理中受到广泛关注。目前,铋基生物炭的研究多集中于反应条件和铋的负载对铋基生物炭吸附亚甲基蓝能力的影响研究,对于生物炭载体自身性质对铋基生物炭吸附能力的影响研究报道较少。因此,本文提出从生物炭含碳量的角度出发,探究其对铋基生物炭吸附亚甲基蓝性能的影响,并使用高含碳量生物炭作为载体,负载氧化铋,制备高含碳量铋基生物炭用于吸附亚甲基蓝,阐明其吸附作用机理。主要结论如下:(1)以3种不同含碳量的生物炭作为载体,即榉木生物炭(WBC,含碳量82.4%)、玉米芯生物炭(CBC,含碳量60.86%)、竹炭(BBC,含碳量63.95%),将氧化铋(Bi2O3)分别负载于表面,制备成不同含碳量铋基生物炭。它们对亚甲基蓝(MB)的吸附率大小排序为:铋基榉木生物炭(Bi@WBC)>铋基竹生物炭(Bi@BBC)>铋基玉米芯生物炭(Bi@CBC)。(2)通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、X衍射光谱和比表面与孔隙度分析仪等表征手段以及相关性分析,表明生物炭载体的含碳量越高,其比表面积和孔容更大,更有利于Bi2O3的负载,进而提升对MB的吸附性能。(3)对Bi@WBC的制备条件进行优化,单因素实验表明,Bi3+与生物炭的最佳浸渍质量比为0.1:1,最佳升温速率为10℃/min,最佳热解温度为400℃。响应面法优化Bi@WBC的制备条件为热解温度为468℃,热解速率为10℃/min,浸渍质量比为Bi3+:C=0.1:1,制备的Bi@WBC生物炭对100m L、100 mg/L MB的吸附率可达94%。(4)在最佳条件下制备的Bi@WBC在pH为中性或碱性条件下对MB的吸附率最高;随着温度的升高,Bi@WBC对MB的吸附量与吸附吸附速率均有所提升。最后,Bi@WBC对阳离子染料具有很好的吸附性能。(5)吸附动力学实验中,Bi@WBC对MB的吸附过程可用拟二级动力学、Elovich、Bangham动力学模型模拟,说明Bi@WBC对MB的吸附过程是化学吸附,存在着显著的孔道扩散控制吸附过程。吸附等温线与热力学实验中,Langmuir模型更适合模拟Bi@WBC对MB的吸附过程,表明吸附过程为单分子层吸附,在298 K时,最大吸附量为259 mg/g。(6)通过对Bi@WBC吸附MB前后的样品表征分析表明,Bi@WBC对MB的吸附机制主要为化学吸附作用。通过拉曼光谱分析,Bi@WBC存在更多石墨碳结构。通过对Bi@WBC吸附MB的降解产物分析,推测Bi@WBC吸附降解MB的途径可能有两种:一种是MB去甲基化后产生大量中间产物,经过一系列降解反应后矿化成小分子量的有机物;另一种可能的途径是Bi-O官能团中的O与生物炭表面生成的OH-攻击MB生成多羟基化合物。
其他文献
<正>随着ESG规则在全球范围内的发展,当前各国际组织、金融机构及各国政府愈加关注企业ESG的评级,尤其是开展国际承包工程业务的跨国企业,面临不同东道国业主对ESG要求时,如何提升企业ESG能力及评级,进而提升企业的国际承包工程经营业绩,成为当前行业企业关注的热点。本文通过与国际承包商ESG评级对比,分析我国对外承包工程企业在ESG方面的现状,为企业提供相关建议,助力企业以ESG优势赋能,高质量可
供水管道中金属腐蚀在造成社会经济损失的同时还可能导致饮用水二次污染,对人体的健康造成严重的影响。在此前的研究中,学者发现水质中氯离子与硫酸根离子浓度比(CSMR,CSMR=C[Cl-]/C[SO42-])对供水管道纯铜-铅体系的电偶腐蚀起着关键性作用,其比例的变化直接影响着重金属铅离子的溢出浓度。随着我国经济的不断发展,相较于纯铜,黄铜在供水管道中使用比例的逐渐升高,而关于水质中CSMR对黄铜-铅
随着全球气候变暖,江河湖泊等水体富营养化程度加剧,蓝藻水华现象频繁发生。蓝藻暴发不仅对水源地安全造成了严重危害,同时对人类的生产生活和生命健康造成了诸多不利影响。现有的蓝藻水华治理技术,较难高效地去除藻细胞,藻细胞在杀灭过程中释放的藻毒素,亦会对水源地水质安全造成潜在危害。因此,寻求一种高效、安全、低损的蓝藻水华治理技术是十分必要的。本文以铜绿微囊藻为研究对象,首先考察了Na Cl O、K2Fe
在近三十年,随着科学技术日新月异的不断发展,电子产品快速的更新换代,产生了大量的电子垃圾。电子废弃物富含金属资源,其中废印刷电路板(WPCBs)作为电子垃圾的核心部件,含有多种有价金属,作为“城市矿产”之一,具有很好综合回收价值。关于废印刷电路板的高效清洁回收也备受关注。目前处理废印刷线路板的技术主要分为机械处理、湿法冶金和火法冶金等,其中湿法冶金的电化学电解技术因高效浸出而具有较好的优势。因此,
<正>当前,环境、社会和治理(ESG)日益成为国际基础设施项目投融资、建设和运营的评估要素,也是衡量基础设施项目经济、社会和环境效益的重要指标。“走出去”企业参与境外基建项目,也应当高度关注ESG,因为提升ESG管理绩效是提高企业竞争软实力、实现业务转型升级的必然选择。中国对外承包工程商会通过制订行业标准、树立行业标杆、开展ESG能力建设、深化ESG国际合作等措施,长期坚持推动会员企业的可持续发展
随着工业、农业以及水产养殖业的迅速发展,抗生素和重金属在水体中的检出频率越来越高,且共同污染的情况日益普遍。进入水体后的抗生素会发生一系列非生物的光解和吸附行为,对其最终归趋及生物有效性产生巨大影响。为了探究水体中抗生素的光解和吸附行为,以及共存重金属对这一过程的影响,本课题研究选取恩诺沙星(ENR)和Cu(Ⅱ)为目标污染物质,分析ENR在水体-蒙脱石体系中的光降解和吸附过程,以及Cu(Ⅱ)的影响
广西海岸带滩涂空间充足,气候条件适宜,互花米草易于入侵并迅速扩张,导致湿地植被生存空间减少,海岸带湿地生态系统稳定性受到威胁。明确互花米草的分布范围和扩张趋势是进行互花米草治理的基础,由于缺少连续、高质量的影像数据,单时相遥感分类无法有效识别互花米草的实际覆盖,从而限制了对互花米草扩张的认识。针对以上问题,本文以Landsat7/8为影像源,利用谐波分析拟合特征指数时间序列并提取物候特征,结合随机
高密度筏式养殖活动对海湾水环境的影响已经成为海洋环境科学、海洋动力学、生态学、环境管理学等学科领域研究的热点问题。近江牡蛎筏式养殖一般以标准浮排或沉排高密度悬挂约1.2米水泥串附着不同规格大小近江牡蛎进行养殖,其高密集覆盖在半封闭海湾对水体产生摩擦阻力,进而影响水交换和水质。为了量化近江牡蛎筏式养殖活动对半封闭海湾水动力和水质环境的影响,本研究以中国最大近江牡蛎养殖区——钦州湾为研究对象,首先采集
在市政污泥好氧发酵中使用添加剂提高发酵产物品质是近些年的研究热点。牡蛎壳粉作为一种廉价易得的添加剂,已有研究表明添加在市政污泥好氧发酵中能够有效降低氮素损失,但对于其减少氮素损失作用机制尚不明确。本实验在好氧发酵堆体中添加不同比例的牡蛎壳粉,通过分析理化性质、氮素形态转化和酶活性的变化规律,说明环境因子对市政污泥好氧发酵过程氮素损失的影响;基于16S r RNA高通量测序技术,深入探究好氧发酵堆体
微藻生物柴油作为一种可再生的清洁能源,被认为是传统化石燃料的理想替代品。作为微藻细胞组成的关键营养元素,碳约占总细胞含量的50%,并极大地影响微藻的生长代谢。现有的研究主要集中于单一碳源对微藻生长的影响,而对微藻生长与收获效率的综合评估比较缺乏。本课题以富含脂质的斜生四链藻作为研究对象,首先探究在光/暗交替环境中充足单一碳源的消耗与碳固定效率对微藻生长及其絮凝效率的影响;然后分析混合碳源对微藻有效