生物炭的制备及其对Pb（Ⅱ）的吸附特性研究

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生物炭的制备及其对Pb（Ⅱ）的吸附特性研究

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毕业论文范文题目：生物炭的制备及其对Pb（Ⅱ）的吸附特性研究，论文范文关键词：生物炭的制备及其对Pb（Ⅱ）的吸附特性研究
生物炭的制备及其对Pb（Ⅱ）的吸附特性研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：生物炭作为土壤添加剂不仅能够改善土壤环境,提高粮食产量,捕获温室气体,而且在消减污染物风险方面具有很好的应用前景。本文以有机废弃物水稻秸秆、猪粪、杉树树皮为原料,在300℃、400℃、500℃、600℃下制备生物炭,分别记录为RC300-600、PC300-PC600、WC300-WC600,利用SEM扫描电镜、EDX、红外(FTIR)光谱、Boehm滴定、比表面积及微孔分析等方法对其进行表征,采用经典的批量法研究生物炭在不同平衡时间、pH值、浓度、温度下对溶液中重金属污染物Pb(Ⅱ)的吸附特征,并将相关参数与典型的吸附材料活性炭进行比较,最后考察了生物炭施用对土壤的Pb(Ⅱ)吸附特征的影响,主要结果如下:不同温度下制备的生物炭物理化学（文章此处忽略..）性质不尽相同。其中,净产率、表面羧基、酚羟基等含氧官能团含量和丰富程度大小顺序基本为300℃400℃500℃600℃,而灰分、pH值、C/O、N/O、比表面积等参数则为300℃400℃500℃600℃。生物炭在300℃-500℃制备条件下产率较低,且理化性质变化较为明显,相对而言,在500℃-600℃之间制备的生物炭结构和性质比较稳定。不同生物炭的pH值总体表现为RCPCWC,除杉树树皮生物炭WC300、WC400外,多数生物炭为碱性。同一制备温度下不同来源的生物炭,净产率大小顺序为WCRCPC,比表面积基本是PC最大,RC次之,WC最小,表面官能团总量为PCWCRC,表面官能团丰富程度PCRCWC,RC和WC含有的孔隙主要以微孔和大孔为主,而PC（文章此处忽略..）主要以中孔和大孔为主。与生物炭相比,活性炭含有的表面官能团种类较少,表面官能团含量仅为300℃下制备的生物炭的70%-96%,但是活性炭的微孔、中孔结构更为丰富,BET比表面积和总孔容分别为生物炭的8-460倍和4-330倍。考察了Pb(Ⅱ)在生物炭和活性炭上的吸附特征。发现生物炭和活性炭对Pb(Ⅱ)的吸附动力学特征均符合Lagergren拟二级动力学方程,相关性系数在0.9389以上。生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附量随溶液pH值的升高逐渐增大,RC300、RC400、PC500的最佳吸附pH值为3.5,WC300的最佳pH值为5.5,其余的生物炭为6.5。拟合结果表明:样品AC、RC300、RC400在20℃、25℃、30℃时,WC500、WC600在25、30℃时,PC300、PC400在30℃时的吸附特征比较符合L（本文此处忽略..）angmuir等温吸附方程,其余样品的等温吸附数据可以用Freundlich等温吸附方程来描述。比较等温吸附方程拟合的吸附量qm和Kf可知,RC和WC的最佳制备温度为300℃,PC为500℃,各种炭材料吸附量大体呈现ACRCPCWC。利用生物炭WC500作为土壤添加剂,进行Pb(Ⅱ)批量吸附对比实验,结果表明:土壤、WC500、加炭土壤对重金属Pb(Ⅱ)的吸附过程均符合拟二级反应动力学模型。以5%(W/W)的比例添加生物炭后,土壤对Pb(Ⅱ)的吸附域向高pH值移动,此时吸附等温线仍可以用Freundlich等温吸附方程来描述。虽然生物炭的Kf值仅为土壤的41%-59%,但土壤添加生物炭后Kf值增大2%-10%,吸附容量明显增大。进（此处忽略..）一步的热力学分析表明:20、25、30℃下,Pb(Ⅱ)离子在土壤、加炭土壤上的吸附均是自发的放热反应,吸附为熵减过程。而Pb(Ⅱ)离子在生物炭上的吸附反应是自发的吸热反应,吸附为熵增过程。

以上为本篇毕业论文范文生物炭的制备及其对Pb（Ⅱ）的吸附特性研究的介绍部分。

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