餐厨垃圾水热碳质材料制备及其对全(多)氟烷基化合物吸附行为研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:c492665189
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国城市化进程加快和人口快速增长,餐厨垃圾产量急剧增加。餐厨垃圾富含有机质和营养物质,具有污染和资源的双重属性,若有效处理可实现资源化利用。近年来水热炭化技术因具有将高含水率物料转化为含碳材料和固体燃料等优势,在餐厨垃圾资源化处理方面具有潜在的应用前景。水热炭化固相产物(水热炭)以碳为主体,并且具有孔隙结构和丰富官能团等组成结构特性,不仅实现碳固定和能源生产,还有可能对土壤等环境介质中的新型污染物进行阻控。全(多)氟烷基化合物(PFASs)是一类全球性新型污染物,土壤被认为是PFASs一类重要的“汇”,赋存于土壤的PFASs在淋溶作用下侵入地下水,造成对生态环境与人类健康的持久危害。现有研究多集中于以全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)等长链PFASs的赋存状况、浓度水平与行为机制的研究为主,鲜有关于PFASs在环境介质中阻控迁移的报道。因此,本文利用低值生物质餐厨垃圾为研究对象,选取不同碳链长度和官能团结构PFASs,开展餐厨垃圾水热碳质材料制备及其对PFASs吸附行为研究,为餐厨垃圾水热碳质材料阻控PFASs迁移的未来潜在应用提供基础理论数据支撑。主要研究内容和成果如下:(1)以转运站餐厨垃圾为实验原料,采用水热炭化法制备水热炭,水热炭通过氯化锌(Zn Cl2)高温活化法制备改性炭。运用元素组成分析、表面官能团定性、物理构象观察等表征手段,探明水热炭和改性炭的组成和结构特征。结果表明,水热炭的比表面积仅为5.54m~2/g,孔容低至0.01cm~3/g。水热炭通过Zn Cl2高温改性后孔隙结构发生显著改变,改性炭比表面积和孔容分别高达206.97 m~2/g和0.12cm~3/g,具有明显的微孔结构(V微孔/V总孔=66.67%),并且与水热炭相比,改性炭的芳香化程度增高,极性变低,有成为土壤修复材料的应用潜力。(2)由于PFASs具有较强的疏水性,可能会吸附在前处理主要使用到的容器瓶壁或滤膜上,使得PFASs分析时浓度发生损失。目前研究仅针对PFOS和PFOA等传统长链PFASs前处理过程对定量结果影响进行报道,尚缺乏短链和新型PFASs前处理过程对定量结果影响研究,因此选取C3~C6之间的短链全氟化合物、多氟化合物和在全氟碳链中具有醚键的全氟化合物为研究对象,探究前处理过程对PFASs分析结果的影响。结果表明,PFASs在聚丙烯(PP)材质离心管内吸附96 h后,发现10种PFASs 96h时浓度占初始浓度的91.88%~100.24%,吸附损失可以忽略。通过测定尼龙膜过滤前后PFASs的浓度,发现过滤前后PFASs浓度分布在1:1线附近,表明前处理中尼龙膜基本不会截留PFASs。在选用PP材质离心管和尼龙膜过滤的前处理条件下进行加标回收实验,10种PFASs的加标回收率为72.96%~122.56%,表明该方法对10种PFASs测定有良好的准确性和精密度。(3)选择兼顾官能团和碳链长度差异的PFASs作为吸附质,以餐厨垃圾改性水热炭为吸附剂,开展摇瓶吸附实验,获得表征其在固-液相分配的吸附系数,研究PFASs在餐厨垃圾改性水热炭的吸附-脱附行为。结果发现,餐厨垃圾改性水热炭对PFASs的吸附在96 h内达到吸附平衡,10种PFASs吸附分配系数(log Kd)值为1.33~5.49 L/g,PFASs碳链长度与官能团均会对log Kd产生影响。吸附动力学的研究发现,PFASs的碳链长度越长,其吸附动力学去除速率越快。10种PFASs在餐厨垃圾改性水热炭的吸附-脱附曲线存在不重合现象,表明吸附-脱附行为是不可逆的。从改性水热炭脱附滞后系数分析可以发现,除低浓度下的全氟丁酸(PFBA)和全氟2-甲基-3-氧杂己酸(HFPO-DA)脱附滞后系数在0.7~1.0的范围内,其余脱附滞后系数均小于0.7,表明10种PFASs的脱附都存在着比较显著的脱附滞后现象,因此可推测当餐厨垃圾改性水热炭加入PFASs污染土壤后,可以有效阻控PFASs淋溶带来的影响,减少PFASs带来的环境风险。
其他文献
<正>从人口(本国国民31万)、领土面积(1.1万平方公里)、经济规模(GDP1838亿美元)等要素看,卡塔尔是个地地道道的蕞尔小国。然而,近年来卡塔尔影响力不断攀升,越来越像一个可能对世界产生影响的地区大国了。卡塔尔既有一定的硬实力,也有相应的软实力,未来很可能会在地区大国的道路上继续往前走。
期刊
在对介休焦化区和方山对照区大气PM2.5样品中11种重金属元素污染特征进行分析的基础上,结合正定矩阵因子(PMF)源解析,借助健康风险评价法和体外细胞毒性测试实验对可能会威胁人体健康的关键毒性组分及其来源进行了判识.结果表明,介休焦化区PM2.5及其负载的重金属元素污染超标严重,且均是冬季>秋季>夏季>春季,所有元素的总非致癌和致癌风险分别是方山的2.80及2.10倍.介休焦化区除Cr的年均污染浓
随着生态文明建设进一步推进,人们对水环境要求逐步提高,削减排河污染物可以显著改善水环境质量,而小区雨污分流改造可以大幅度削减排河污染物的总量。文中通过实际工程案例,列出小区雨污混接的常见方式,提出解决方案,针对工程设计过程中存在的重难点问题进行相关分析,总结经验和做法。这不仅保证了小区雨污分流设计方案准确性和有效性,而且也为水环境建设提供技术参考。
天然气是一种清洁型能源,随着科技的进步,天然气的开发利用、回收利用越来越受到重视。轻碳氢化合物是一种新的绿色能源,它是一种利用天然气的副产物。近年来,中国大力提倡发展清洁型能源和新能源,发展轻碳氢化合物的研究工作也随之提上了议事日程。提高轻烃的回收率,既可以降低天然气的损耗,又可以提高天然气的利用率和经济效益。基于此,文章将主要针对天然气处理厂轻烃回收工艺技术展开相关探讨。
财经素养是新时期学生数学核心素养重要组成部分,北师大版小学数学教材按照“知识渗透—技能发展—价值观养成”这一主线对学生进行财经素养的培养。
文中通过采集光伏电站逆变器的温度数据,构造同型号逆变器在相同运行环境下的温度数据组,根据温度数据组计算温度数据的正态分布情况,提出对温度异常设备的预警分析方法。通过该方法的分析结果可以预测逆变器的运行情况,为逆变器过温故障或告警预判提供可行的诊断方案和方法,避免了无效报警。
《学而》的产生来自于孔子与执政者的对话。孔子曾经多次会见执政者并教授以执政方略。其中,“道”是孔子教授内容中的重要范畴。孔子的“道”,从狭义层面可以概述为“内圣外王”之道,并且强调由“内圣”至“外王”的指向过程。“内圣”之道旨在个人修养;“外王”之道旨在政治实践。在春秋以至于战国时期,邻国百姓的归附是衡量政治实践之成效的重要标准。“学而实习之”要求执政者学习、实践“内圣外王”之道,旨在使邻国百姓归
针对光伏并网传统无差拍控制时间延时和预测精度不高的问题,提出一种基于复合预测的无差拍电流控制方法。首先分析时间延时和预测精度不高的原因;然后在负载稳定时,将拉格朗日插值法和重复预测相结合,提高电流预测精度;在负载变化时引入自适应前向线性电流预测,缩短系统振荡时间,增强动态响应能力;最后将两种方法复合控制,提前一拍预测逆变器输出电流,提前两拍预测采样参考电流,解决了时间延时问题。仿真结果表明该方法比
长链非编码RNA (long noncoding RNAs, lncRNAs)是一类长度大于200个核苷酸且不编码蛋白质的RNA分子。LncRNAs通过复杂多样的机制参与了细胞内几乎全部生物学过程的调控。它可以与细胞内的分子如蛋白质、RNA、DNA相结合,进而改变相应分子的功能,影响基因转录、蛋白翻译和分子转运等多个过程。近年的研究表明, lncRNAs也是心脏疾病的关键调控分子,参与调节心肌缺血
<正>8月31日,明阳集团青洲四500 MW项目陆海全面施工启动仪式在阳西举行,这是全国首个“海上风电+海洋牧场+海水制氢”融合项目。据悉,青洲四500 MW项目位于阳西县沙扒镇附近海域,该项目装机总容量为500 MW,拟布置25台My SE11-230机组、18台My SE12-242机组和1台16.6 MW的漂浮式机组,为目前国内海上风电量产机型中单机容量最大、风轮直径最长,并投入国内首创的漂
期刊