生物炭的化學改性及其對銅的吸附研究.pdf

1、生物炭(biochar)因其特殊的結(jié)構(gòu)性質(zhì)而具有較高的環(huán)境污染修復潛力，生物炭的化學改性及其在重金屬污染水體的修復受到了越來越多研究者的關注。本論文在綜述生物炭的基本理化性質(zhì)、常規(guī)制備技術、生物炭化學改性方法以及修復和治理環(huán)境污染物的基礎上，采用了一種化學修飾方法，制備了氨基官能團改性的生物炭，系統(tǒng)研究了氨基改性生物炭對典型重金屬銅的吸附應用;探究了改性生物炭吸附銅的動力學和熱力學，研究了環(huán)境因素對吸附過程的影響，并提出吸附機理。本論文

2、主要得到以下結(jié)論:
　　1.以鋸末biochar為對象，經(jīng)過硝化反應和還原反應，制備了氨基官能團改性的生物炭。與未改性的生物炭相比，雖然比表面積和表面形貌變化較小，但元素組成和表面官能團有較大變化:其中，N元素含量由原來的0.3％增加到4.6％，表明生物炭的表面新增了大量的氨基官能團。
　　2.改性生物炭對重金屬Cu(Ⅱ)的吸附能力達到未修飾生物炭的5倍;氨基改性生物炭對重金屬Cu(Ⅱ)的吸附動力學符合偽二級動力學模型，這表

3、明吸附過程是化學吸附速率控制的過程;吸附熱力學研究表明，該吸附過程是一個吸熱過程，并且其符合朗繆爾吸附等溫線模型，這說明吸附過程是單層吸附的過程。
　　3.模擬的環(huán)境條件實驗表明，在pH為4.0-6.0時，pH對氨基修飾生物炭吸附Cu(Ⅱ)的影響較小，腐殖質(zhì)則對該吸附過程基本沒有干擾，但離子強度和競爭離子則對吸附過程產(chǎn)生較大影響，離子強度的增加不利于Cu(Ⅱ)的吸附。氨基修飾的生物炭通過柱實驗表現(xiàn)出對重金屬的富集能力(有效處理體積