运用表面络合模型拟合改性生物炭的镉吸附机理.pdf

目录

摘要I

ABSTRACTII

第一章绪论1

1.1水体镉污染现状及危害1

1.1.1水体镉污染现状1

1.1.2镉污染的危害1

1.2重金属镉污染的治理方法2

1.2.1物理法2

1.2.2生物法3

1.2.3化学法4

1.3生物炭的研究现状5

1.3.1生物炭的制备6

1.3.2生物炭的改性及应用7

1.3.4生物炭对镉的吸附机制9

1.3.5镉吸附机制的研究方法11

1.4表面络合模型概述12

1.4.1表面络合模型理论的建立与发展13

1.4.2表面络合模型的两种建模方法15

1.5研究目标、研究意义及研究内容16

1.5.1研究目标及研究意义16

1.5.2研究内容17

1.5.3技术路线18

第二章实验部分19

2.1材料与设备19

2.2改性生物炭的制备20

2.3改性生物炭的表征20

2.3.1傅里叶红外光谱(FTIR)分析20

2.3.2比表面积(BET)分析20

2.3.3扫描电子显微镜(SEM)和X射线能量色散能谱(EDS)

21

2.4镁改性不同生物炭的镉吸附实验21

2.5等温线吸附实验21

2.6吸附动力学实验21

2.7Boehm滴定法22

2.8电位滴定实验22

2.9pH吸附边实验22

2.10数据处理23

2.11模型计算软件与参数的获取23

第三章镁改性不同原料生物炭对镉的吸附性能研究25

3.1镁改性不同原料生物炭的结构表征25

3.1.1BET分析25

3.1.2SEM-EDS分析26

3.1.3FT-IR分析28

3.2电位滴定曲线30

3.3改性不同原料生物炭对镉的吸附30

3.4吸附机理探讨31

3.5小结32

第四章镁改性小麦秸秆生物炭的镉吸附行为及表面络合模型研究33

4.1吸附等温线33

4.2吸附动力学34

4.3运用Boehm滴定法定量分析表面含氧官能团37

4.4模型模拟电位滴定曲线37

4.5pH吸附边曲线及模型模拟39

4.5.1pH吸附边曲线39

4.5.2表面络合模型模拟pH吸附边曲线39

4.5.3表面络合模型模拟位点分布40

4.6吸附机理探讨41

4.7小结43

第五章巯基/镁复合改性小麦秸秆生物炭的镉吸附行为及表面络合

模型研究44

5.1复合改性生物炭的表征44

5.1.1BET分析44

5.1.2SEM-EDS分析45

5.1.3FT-IR分析46

5.2吸附等温线46

5.3吸附动力学47

5.4运用Boehm滴定法定量分析表面含氧官能团50

5.5电位滴定曲线及模型模拟50

5.6pH吸附边曲线及表面络合模型模拟52

5.6.1pH吸附边曲线52

5.6.2表面络合模型模拟pH吸附边曲线53

5.6.3表面络合模型模拟单双齿配合物随pH的变化54

5.6.4表面络合模型模拟位点分布56

5.7吸附机理探讨57

5.8小结59

第六章结论61

6.1主要结论61

6.2研究创新点62

6.3研究不足与展望62

参考文献63

致谢76

研究成果78

贵州师范大学学位论文原创性声明79

贵州师范大