| 摘要 | 第6-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 第一章 文献综述 | 第20-41页 |
| 1.1 重金属概述 | 第20-25页 |
| 1.1.1 重金属污染状况 | 第20-22页 |
| 1.1.2 重金属污染的危害 | 第22-23页 |
| 1.1.3 重金属污水治理技术 | 第23-25页 |
| 1.2 生物炭 | 第25-33页 |
| 1.2.1 生物炭的定义 | 第25-26页 |
| 1.2.2 生物炭的制备 | 第26-28页 |
| 1.2.3 生物炭的性能 | 第28-29页 |
| 1.2.4 生物炭吸附重金属的机制 | 第29-30页 |
| 1.2.5 生物炭复合材料的制备 | 第30-33页 |
| 1.3 海藻酸盐 | 第33-37页 |
| 1.3.1 海藻酸盐包覆小颗粒吸附剂制备复合材料 | 第35-36页 |
| 1.3.2 海藻酸盐磁性复合材料 | 第36页 |
| 1.3.3 海藻酸盐互传网络凝胶复合材料 | 第36-37页 |
| 1.4 研究意义和目的 | 第37-39页 |
| 1.5 研究内容 | 第39-40页 |
| 1.6 论文框架 | 第40-41页 |
| 第二章 实验部分 | 第41-47页 |
| 2.1 化学试剂和实验仪器 | 第41-42页 |
| 2.2 椰壳生物炭及其复合材料的制备 | 第42-44页 |
| 2.2.1 椰壳生物炭(BC)的制备 | 第42页 |
| 2.2.2 海藻酸钙/生物炭复合材料(CA/BC7)的制备 | 第42-43页 |
| 2.2.3 磁性生物炭(MBC)的制备 | 第43页 |
| 2.2.4 Fe_3O_4的制备 | 第43页 |
| 2.2.5 海藻酸钙@Fe_3O_4/生物炭复合材料(MM)和海藻酸钙(CA)的制备 | 第43-44页 |
| 2.2.6 零价铁/椰壳生物炭复合材料的制备 | 第44页 |
| 2.3 材料的表征和实验测试 | 第44-45页 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD)表征 | 第44页 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱(XPS)表征 | 第44-45页 |
| 2.3.3 傅里叶红外光谱仪(FTIR)表征 | 第45页 |
| 2.3.4 氮气等温吸脱附测试 | 第45页 |
| 2.3.5 元素分析测试 | 第45页 |
| 2.3.6 扫描电镜和能谱测试 | 第45页 |
| 2.3.7 原子吸收测试 | 第45页 |
| 2.4 吸附数据分析 | 第45-47页 |
| 2.4.1 吸附动力学 | 第45-46页 |
| 2.4.2 吸附等温线 | 第46-47页 |
| 第三章 椰壳生物炭和海藻酸钙/生物炭复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附性能和机制 | 第47-60页 |
| 3.1 引言 | 第47-48页 |
| 3.2 实验方法 | 第48-49页 |
| 3.2.1 不同条件制备的生物炭吸附Cu(Ⅱ)能力比较 | 第48页 |
| 3.2.2 pH值对CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)的影响 | 第48页 |
| 3.2.3 动力学吸附实验 | 第48-49页 |
| 3.2.4 等温热力学吸附实验 | 第49页 |
| 3.2.5 CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)脱附实验 | 第49页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第49-59页 |
| 3.3.1 不同条件制备的生物炭吸附Cu(Ⅱ)能力比较 | 第49-50页 |
| 3.3.2 不同条件制备的CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)能力比较 | 第50页 |
| 3.3.3 材料表征 | 第50-52页 |
| 3.3.3.1 生物炭元素和比表面积分析 | 第50-51页 |
| 3.3.3.2 生物炭官能团FTIR分析 | 第51页 |
| 3.3.3.3 BC7和CA/BC7形态结构测试 | 第51-52页 |
| 3.3.4 pH值对CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)的影响 | 第52-53页 |
| 3.3.5 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)吸附动力学 | 第53页 |
| 3.3.6 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)吸附等温线 | 第53-55页 |
| 3.3.7 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)吸附机制 | 第55-58页 |
| 3.3.7.1 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)XPS分析 | 第55页 |
| 3.3.7.2 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)XRD分析 | 第55-56页 |
| 3.3.7.3 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)FTIR分析 | 第56-57页 |
| 3.3.7.4 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)EDS分析 | 第57-58页 |
| 3.3.7.5 BC7和CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)机制示意图 | 第58页 |
| 3.3.8 CA/BC7吸附Cu(Ⅱ)再生循环实验 | 第58-59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第四章 椰壳生物炭和海藻酸钙/生物炭复合材料对Pb(Ⅱ)的吸附性能和机制 | 第60-71页 |
| 4.1 引言 | 第60页 |
| 4.2 实验方法 | 第60-62页 |
| 4.2.1 不同条件制备的生物炭吸附Pb(Ⅱ)能力比较 | 第60-61页 |
| 4.2.2 pH值对BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)的影响 | 第61页 |
| 4.2.3 动力学吸附实验 | 第61页 |
| 4.2.4 等温热力学吸附实验 | 第61-62页 |
| 4.2.5 CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)脱附实验 | 第62页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第62-70页 |
| 4.3.1 不同条件制备的生物炭吸附Pb(Ⅱ)能力比较 | 第62页 |
| 4.3.2 不同条件制备的CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)能力比较 | 第62-63页 |
| 4.3.3 pH值对BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)的影响 | 第63页 |
| 4.3.4 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)吸附动力学 | 第63-64页 |
| 4.3.5 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)吸附等温线 | 第64-66页 |
| 4.3.6 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)吸附机制 | 第66-69页 |
| 4.3.6.1 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)XRD分析 | 第66-67页 |
| 4.3.6.2 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)XPS分析 | 第67页 |
| 4.3.6.3 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)FTIR分析 | 第67-68页 |
| 4.3.6.4 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)EDS分析 | 第68-69页 |
| 4.3.6.5 BC7和CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)机制示意图 | 第69页 |
| 4.3.7 CA/BC7吸附Pb(Ⅱ)再生循环实验 | 第69-70页 |
| 4.4 本章小结 | 第70-71页 |
| 第三,四章 总结 | 第71-72页 |
| 第五章 磁性生物炭和海藻酸钙@Fe_3O_4/生物炭磁性复合材料对Cu(Ⅱ)的吸附性能和机制 | 第72-84页 |
| 5.1 引言 | 第72页 |
| 5.2 实验方法 | 第72-74页 |
| 5.2.1 pH值对MM和MBC吸附Cu(Ⅱ)的影响 | 第72-73页 |
| 5.2.2 动力学吸附实验 | 第73页 |
| 5.2.3 等温热力学吸附实验 | 第73-74页 |
| 5.2.4 MM吸附Cu(Ⅱ)脱附实验 | 第74页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第74-82页 |
| 5.3.1 材料表征 | 第74-76页 |
| 5.3.1.1 材料的形态结构 | 第74页 |
| 5.3.1.2 材料的晶型 | 第74-75页 |
| 5.3.1.3 材料磁性能分析 | 第75页 |
| 5.3.1.4 CA和MM的热稳定性 | 第75-76页 |
| 5.3.2 pH值对MM和MBC吸附Cu(Ⅱ)的影响 | 第76-77页 |
| 5.3.3 MBC,CA和MM吸附Cu(Ⅱ)吸附动力学 | 第77-78页 |
| 5.3.4 MBC,CA和MM吸附Cu(Ⅱ)吸附等温线 | 第78-79页 |
| 5.3.5 MM和MBC吸附Cu(Ⅱ)吸附机制 | 第79-82页 |
| 5.3.5.1 MM吸附Cu(Ⅱ)FTIR分析 | 第79-80页 |
| 5.3.5.2 MM吸附Cu(Ⅱ)EDS分析 | 第80页 |
| 5.3.5.3 MM和MBC吸附Cu(Ⅱ)XPS分析 | 第80-81页 |
| 5.3.5.4 MM和MBC吸附Cu(Ⅱ)机制示意图 | 第81-82页 |
| 5.3.6 MM吸附Cu(Ⅱ)再生循环实验 | 第82页 |
| 5.4 本章小结 | 第82-84页 |
| 第六章 磁性生物炭和海藻酸钙@Fe_3O_4/生物炭磁性复合材料对Pb(Ⅱ)的吸附性能和机制 | 第84-93页 |
| 6.1 引言 | 第84页 |
| 6.2 实验方法 | 第84-86页 |
| 6.2.1 pH值对MM和MBC吸附Pb(Ⅱ)的影响实验 | 第84-85页 |
| 6.2.2 动力学吸附实验 | 第85页 |
| 6.2.3 等温热力学吸附实验 | 第85页 |
| 6.2.4 MM吸附Pb(Ⅱ)脱附实验 | 第85-86页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第86-92页 |
| 6.3.1 pH值对MM和MBC吸附Pb(Ⅱ)的影响 | 第86页 |
| 6.3.2 MM和MBC吸附Pb(Ⅱ)吸附动力学 | 第86-87页 |
| 6.3.3 MBC,CA和MM吸附Pb(Ⅱ)吸附等温线 | 第87-88页 |
| 6.3.4 MM吸附Pb(Ⅱ)吸附机制 | 第88-91页 |
| 6.3.4.1 MM吸附Pb(Ⅱ)XRD分析 | 第88-89页 |
| 6.3.4.2 MM吸附Pb(Ⅱ)FTIR分析 | 第89页 |
| 6.3.4.3 MM吸附Pb(Ⅱ)XPS分析 | 第89-90页 |
| 6.3.4.4 MM吸附Pb(Ⅱ)EDS分析 | 第90-91页 |
| 6.3.4.5 MM和MBC吸附Pb(Ⅱ)机制示意图 | 第91页 |
| 6.3.5 MM吸附Pb(Ⅱ)再生循环实验 | 第91-92页 |
| 6.4 本章小结 | 第92-93页 |
| 第七章 海藻酸钙@Fe_3O_4/生物炭磁性复合材料对Co(Ⅱ)的吸附性能和机制 | 第93-100页 |
| 7.1 引言 | 第93页 |
| 7.2 实验方法 | 第93-94页 |
| 7.2.1 pH值对MM吸附Co(Ⅱ)的影响实验 | 第93页 |
| 7.2.2 动力学吸附实验 | 第93-94页 |
| 7.2.3 等温热力学吸附实验 | 第94页 |
| 7.2.4 MM吸附Co(Ⅱ)脱附实验 | 第94页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第94-99页 |
| 7.3.1 pH值对MM吸附Co(Ⅱ)的影响 | 第94-95页 |
| 7.3.2 MM吸附Co(Ⅱ)吸附动力学 | 第95-96页 |
| 7.3.3 BC7,CA和MM吸附Co(Ⅱ)吸附等温线 | 第96-97页 |
| 7.3.4 MM吸附Co(Ⅱ)吸附机制 | 第97-98页 |
| 7.3.4.1 MM吸附Co(Ⅱ)EDS分析 | 第97页 |
| 7.3.4.2 MM吸附Co(Ⅱ)FTIR分析 | 第97-98页 |
| 7.3.4.3 MM吸附Co(Ⅱ)机制示意图 | 第98页 |
| 7.3.5 MM吸附Co(Ⅱ)再生循环实验 | 第98-99页 |
| 7.4 本章小结 | 第99-100页 |
| 第五,六,七章 总结 | 第100-101页 |
| 第八章 零价铁/椰壳生物炭复合材料对Cu(Ⅱ)的去除性能和机制 | 第101-115页 |
| 8.1 引言 | 第101-102页 |
| 8.2 实验方法 | 第102-103页 |
| 8.2.1 不同裂解条件制备的零价铁/生物炭去除Cu(Ⅱ)能力比较 | 第102页 |
| 8.2.2 pH值对ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)的影响 | 第102页 |
| 8.2.3 动力学实验 | 第102页 |
| 8.2.4 等温热力学实验 | 第102-103页 |
| 8.2.5 其它离子对ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)影响实验 | 第103页 |
| 8.3 结果与讨论 | 第103-113页 |
| 8.3.1 裂解条件与Fe3+还原规律相互关系 | 第103-104页 |
| 8.3.2 零价铁/生物炭磁性能以及去除Cu(Ⅱ)比较 | 第104页 |
| 8.3.3 ZBC8-3表面形态 | 第104-105页 |
| 8.3.4 ZBC8-3比表面积和孔径分布 | 第105页 |
| 8.3.5 pH值对ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)的影响 | 第105-106页 |
| 8.3.6 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)动力学 | 第106-107页 |
| 8.3.7 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)等温线 | 第107-108页 |
| 8.3.8 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)机制 | 第108-113页 |
| 8.3.8.1 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)后XRD分析 | 第108-109页 |
| 8.3.8.2 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)后SEM图 | 第109页 |
| 8.3.8.3 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)后XPS分析 | 第109-110页 |
| 8.3.8.4 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)后EDS分析 | 第110-111页 |
| 8.3.8.5 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)后磁性分析 | 第111页 |
| 8.3.8.6 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)后FTIR分析 | 第111-112页 |
| 8.3.8.7 ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)机制示意图 | 第112-113页 |
| 8.3.8.8 其它离子对ZBC8-3去除Cu(Ⅱ)影响实验 | 第113页 |
| 8.4 本章小结 | 第113-115页 |
| 第九章 研究结论、创新点及研究展望 | 第115-118页 |
| 9.1 研究结论 | 第115-117页 |
| 9.2 创新点 | 第117页 |
| 9.3 研究展望 | 第117-118页 |
| 致谢 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-137页 |
| 附录A 攻读博士期间的研究成果 | 第137-138页 |
| 附录B 攻读博士学位期间主持或参与的项目及申请的专利 | 第138页 |
