桉树木材和毛竹竹材模板Fe/C复合材料对水中砷磷锑的动态吸附模型和机制研究

发布时间：2025-06-27 23:10

　　砷、磷和锑是位于元素周期表15(VA)族的元素,化学性质较为接近,也是水环境中广泛存在的污染物。近年来,含砷、磷和锑废水的处理越来越受到人们的重视,其中吸附法以其成本低廉、操作简单、处理效率高、无二次污染等优点而备受关注。吸附技术所面临的困难之一是开发高效、廉价和可以装柱(床)实际应用的吸附剂。广西是速生林桉树和毛竹种植及利用的大省之一,林业剩余物的资源化利用和水污染控制新材料、新技术的研究是关乎广西生态文明建设的两项重要内容。本研究利用桉树和毛竹加工过程中产生的废料为植物模板,通过改性工艺制备具有桉树木材和毛竹竹材多空显微结构的PMC-Fe/C-E(B)(Porous Modified Composite of α-Fe2O3/Fe3O4/C by Eucalyptus(Bamboo)Template),并研究了其对模拟废水和实际糖蜜酒精废水中As(V)、P(V)和Sb(III)的动态吸附、解吸性能和影响因素,用Thomas模型、Yoon-Nelson模型、Adams-Bohart模型、BDST模型、Wolborska模型拟合计算出吸附反应过程的关键参数。同时,利用基于PHREEQC ...

【文章页数】：226 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 水环境中As、P和Sb污染的危害及其去除方法
    1.2 桉树和毛竹林业废弃物的资源化利用现状
    1.3 吸附作用的基本理论
        1.3.1 吸附机理
        1.3.2 吸附分类
        1.3.3 动态吸附过程
    1.4 本论文的研究意义、目的和内容
        1.4.1 研究意义和目的
        1.4.2 研究内容与技术路线
第二章 桉树木材和毛竹竹材模板Fe/C复合材料(PMC-Fe/C)的制备与表征
    2.1 材料与方法
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 SEM与EDS
        2.2.2 XRD
        2.2.3 FT-IR
        2.2.4 比表面积及孔分布
        2.2.5 XPS
        2.2.6 Zeta电位
    2.3 本章小结
第三章 PMC-Fe/C复合材料对水中As(V)的动态吸附—解吸研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 PMC-Fe/C-E对水中As(Ⅴ)的动态吸附—解吸
        3.2.2 PMC-Fe/C-B对水中As(Ⅴ)的动态吸附—解吸
        3.2.3 PMC-Fe/C对水中As(Ⅴ)的吸附容量比较
    3.3 本章小结
第四章 PMC-Fe/C复合材料对水中P(Ⅴ)的动态吸附—解吸研究
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 实验方法
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 PMC-Fe/C-E对水中P(Ⅴ)的动态吸附—解吸
        4.2.2 PMC-Fe/C-B对水中P(Ⅴ)的动态吸附—解吸
        4.2.3 PMC-Fe/C对水中P(Ⅴ)的吸附容量比较
    4.3 本章小结
第五章 PMC-Fe/C复合材料对水中Sb(Ⅲ)的动态吸附—解吸研究
    5.1 材料与方法
        5.1.1 实验材料
        5.1.2 实验方法
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 PMC-Fe/C-E对水中Sb(Ⅲ)的动态吸附—解吸
        5.2.2 PMC-Fe/C-B对水中Sb(Ⅲ)的动态吸附—解吸
        5.2.3 PMC-Fe/C对水中Sb(Ⅲ)的吸附容量比较
    5.3 本章小结
第六章 PMC-Fe/C-B对糖蜜酒精废水中As(Ⅴ)、P(Ⅴ)和Sb(Ⅲ)的动态吸附—解吸
    6.1 材料与方法
        6.1.1 实验材料
        6.1.2 实验方法
    6.2 结果与讨论
        6.2.1 PMC-Fe/C-B对糖蜜废水中As(Ⅴ)的动态吸附—解吸
        6.2.2 PMC-Fe/C-B对糖蜜废水中P(Ⅴ)的动态吸附—解吸
        6.2.3 PMC-Fe/C-B对糖蜜废水中Sb(Ⅲ)的动态吸附—解吸
    6.3 本章小结
第七章 PMC-Fe/C对水中As(Ⅴ)、P(Ⅴ)和Sb(Ⅲ)的吸附机理研究
    7.1 PMC-Fe/C吸附As(Ⅴ)、P(Ⅴ)和Sb(Ⅲ)后的表征结果与分析
        7.1.1 SEM-EDS
        7.1.2 XRD
        7.1.3 FT-IR
        7.1.4 XPS
    7.2 动态吸附过程的反应迁移模型构建和模拟计算
        7.2.1 动态吸附过程的反应迁移(Reactive Transport)模型构建
        7.2.2 PHREEQC模拟计算输入文件(Input files)
        7.2.3 PHREEQC模拟计算结果分析
    7.3 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间取得的研究成果



本文编号：4054033