张奎:低值植物体及其衍生物对碘酸根的吸附性能研究论文

张奎:低值植物体及其衍生物对碘酸根的吸附性能研究论文

本文主要研究内容

作者张奎(2019)在《低值植物体及其衍生物对碘酸根的吸附性能研究》一文中研究指出:随着核电的快速发展,不可避免的产生大量的放射性废水,给环境带来了巨大的影响。来自于核电站的129I(T1/2=1.57×107年)半衰期长,是危险的放射性核素,在环境中具有很强的毒性和迁移性。低值植物体及其衍生物由于具有大量的活性基团、有较大的比表面积、不需要化学合成、来源广泛、环境友好、价格低廉等优点,可利用其去除放射性核素,具有广阔的应用前景。本文研究了低值植物体(紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶)及其衍生物(生物炭)对IO3-的吸附性能。通过静态批次吸附实验,研究了 pH、吸附时间、初始浓度、温度和竞争离子等因素对吸附的影响。吸附过程通过计算吸附动力学、吸附热力学以及吸附等温线初步研究吸附机理。研究结果表明:在通常的环境中,紫萍、杨叶、柳叶和玉米秸秆吸附IO3-的Kd分别可以达到150、110.3、236.1和49.73ml/g。酸性的环境有助于IO3-的吸附。紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶对IO3-的吸附动力学符合准二级动力学模型。紫萍、杨叶和柳叶对IO3-的吸附等温线符合Freundlich等温吸附模型,而玉米秸秆对IO3-的吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。热力学研究表明:紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶对IO3-的吸附过程是非自发、吸热和熵增大的过程。Cr、SO42-会与IO3-竞争在玉米秸秆表面的吸附活性位点,影响其对IO3-的吸附。玉米秸秆生物炭对IO3-的吸附能力随着炭化温度的升高而增大。通过比表面积(BET)、电镜-能谱联用(SEM-EDS)、表面元素(Elemental mapping)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段进一步分析了低值植物体(紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶)及其衍生物(生物炭)吸附103-的机理。研究结果表明:低值植物体(紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶)的比表面积分别为0.8911、27.9、7.6和26.1m2/g。玉米秸秆生物炭在炭化温度分别为400、500和600℃时的比表面积分别为57、61和159 m2/g。SEM-EDS和Elemental mapping分析可知,IO3-被紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶吸附后在表面呈现不同的价态,并且碘元素在空间的分布是与碳元素和氧元素的分布是一致的,但是和氮元素的空间分布是不一致的,说明IO3-的吸附与含氧官能团有关。随着碳化温度的升高,玉米秸秆生物炭的表面越来越粗糙,这也许有助于IO3-的吸附。FTIR分析可知,紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶中的羟基O-H和羰基C=O参与了吸附IO3-,而亚甲基和氨基对1O3-的吸附贡献较小。玉米秸秆中O-H、N-H和C-H在碳化的过程中减少,说明碳化是一个简单失水的过程。XPS的分析表明,IO3-不仅被紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶吸附,而且也被还原为I2和I-。通过以上的分析,低值植物体吸附IO3-有三种可能的机理,分别为离子交换、静电吸引和氧化还原机理。综合以上的分析表明,(紫萍、玉米秸秆、杨叶和柳叶)及其衍生物(生物炭)对IO3-具有良好的吸附效果,在治理放射性废水和放射性环境修复方面具有巨大的应用潜力,并对拓宽低值植物体的的资源利用领域提供了新的思路。

Abstract

sui zhao he dian de kuai su fa zhan ,bu ke bi mian de chan sheng da liang de fang she xing fei shui ,gei huan jing dai lai le ju da de ying xiang 。lai zi yu he dian zhan de 129I(T1/2=1.57×107nian )ban cui ji chang ,shi wei xian de fang she xing he su ,zai huan jing zhong ju you hen jiang de du xing he qian yi xing 。di zhi zhi wu ti ji ji yan sheng wu you yu ju you da liang de huo xing ji tuan 、you jiao da de bi biao mian ji 、bu xu yao hua xue ge cheng 、lai yuan an fan 、huan jing you hao 、jia ge di lian deng you dian ,ke li yong ji qu chu fang she xing he su ,ju you an kuo de ying yong qian jing 。ben wen yan jiu le di zhi zhi wu ti (zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie )ji ji yan sheng wu (sheng wu tan )dui IO3-de xi fu xing neng 。tong guo jing tai pi ci xi fu shi yan ,yan jiu le pH、xi fu shi jian 、chu shi nong du 、wen du he jing zheng li zi deng yin su dui xi fu de ying xiang 。xi fu guo cheng tong guo ji suan xi fu dong li xue 、xi fu re li xue yi ji xi fu deng wen xian chu bu yan jiu xi fu ji li 。yan jiu jie guo biao ming :zai tong chang de huan jing zhong ,zi ping 、yang xie 、liu xie he yu mi jie gan xi fu IO3-de Kdfen bie ke yi da dao 150、110.3、236.1he 49.73ml/g。suan xing de huan jing you zhu yu IO3-de xi fu 。zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie dui IO3-de xi fu dong li xue fu ge zhun er ji dong li xue mo xing 。zi ping 、yang xie he liu xie dui IO3-de xi fu deng wen xian fu ge Freundlichdeng wen xi fu mo xing ,er yu mi jie gan dui IO3-de xi fu deng wen xian fu ge Langmuirdeng wen xi fu mo xing 。re li xue yan jiu biao ming :zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie dui IO3-de xi fu guo cheng shi fei zi fa 、xi re he shang zeng da de guo cheng 。Cr、SO42-hui yu IO3-jing zheng zai yu mi jie gan biao mian de xi fu huo xing wei dian ,ying xiang ji dui IO3-de xi fu 。yu mi jie gan sheng wu tan dui IO3-de xi fu neng li sui zhao tan hua wen du de sheng gao er zeng da 。tong guo bi biao mian ji (BET)、dian jing -neng pu lian yong (SEM-EDS)、biao mian yuan su (Elemental mapping)、fu li xie gong wai guang pu (FTIR)he Xshe xian guang dian zi neng pu (XPS)deng biao zheng shou duan jin yi bu fen xi le di zhi zhi wu ti (zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie )ji ji yan sheng wu (sheng wu tan )xi fu 103-de ji li 。yan jiu jie guo biao ming :di zhi zhi wu ti (zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie )de bi biao mian ji fen bie wei 0.8911、27.9、7.6he 26.1m2/g。yu mi jie gan sheng wu tan zai tan hua wen du fen bie wei 400、500he 600℃shi de bi biao mian ji fen bie wei 57、61he 159 m2/g。SEM-EDShe Elemental mappingfen xi ke zhi ,IO3-bei zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie xi fu hou zai biao mian cheng xian bu tong de jia tai ,bing ju dian yuan su zai kong jian de fen bu shi yu tan yuan su he yang yuan su de fen bu shi yi zhi de ,dan shi he dan yuan su de kong jian fen bu shi bu yi zhi de ,shui ming IO3-de xi fu yu han yang guan neng tuan you guan 。sui zhao tan hua wen du de sheng gao ,yu mi jie gan sheng wu tan de biao mian yue lai yue cu cao ,zhe ye hu you zhu yu IO3-de xi fu 。FTIRfen xi ke zhi ,zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie zhong de qiang ji O-Hhe tang ji C=Ocan yu le xi fu IO3-,er ya jia ji he an ji dui 1O3-de xi fu gong suo jiao xiao 。yu mi jie gan zhong O-H、N-Hhe C-Hzai tan hua de guo cheng zhong jian shao ,shui ming tan hua shi yi ge jian chan shi shui de guo cheng 。XPSde fen xi biao ming ,IO3-bu jin bei zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie xi fu ,er ju ye bei hai yuan wei I2he I-。tong guo yi shang de fen xi ,di zhi zhi wu ti xi fu IO3-you san chong ke neng de ji li ,fen bie wei li zi jiao huan 、jing dian xi yin he yang hua hai yuan ji li 。zeng ge yi shang de fen xi biao ming ,(zi ping 、yu mi jie gan 、yang xie he liu xie )ji ji yan sheng wu (sheng wu tan )dui IO3-ju you liang hao de xi fu xiao guo ,zai zhi li fang she xing fei shui he fang she xing huan jing xiu fu fang mian ju you ju da de ying yong qian li ,bing dui ta kuan di zhi zhi wu ti de de zi yuan li yong ling yu di gong le xin de sai lu 。

论文参考文献

  • [1].改性椰壳生物炭对铀(Ⅵ)的吸附研究[D]. 吴素强.南华大学2019
  • [2].生物炭材料对双氯芬酸钠的吸附效应研究[D]. 夏文君.苏州科技大学2019
  • [3].生物炭-壳聚糖复合物的制备及其对低浓度含铀废水的吸附试验研究[D]. 高翔.南华大学2019
  • [4].污泥生物炭的制备及对土壤中多菌灵吸附和降解的影响研究[D]. 黄拓.深圳大学2018
  • [5].生物炭基复合材料的制备及其对DBP和铜吸附机制的研究[D]. 张越.天津工业大学2019
  • [6].生物炭基微生物固定化体的制备及其对水中无机氮的去除[D]. 乔鑫.太原理工大学2019
  • [7].磁性生物炭活化过硫酸盐降解水中有机污染物的研究[D]. 荣幸.山东大学2019
  • [8].活化苜蓿生物炭对三种酚类有机污染物吸附效果研究[D]. 陈红.吉林大学2019
  • [9].生物炭改性材料对水体As(Ⅴ)的吸附机理探究[D]. 周赞.湖南大学2018
  • [10].生物炭复合锰酸镧和新型氮化碳的制备及光催化性能研究[D]. 张良.燕山大学2018
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华北电力大学(北京)的张奎,发表于刊物华北电力大学(北京)2019-10-28论文,是一篇关于碘酸根论文,紫萍论文,玉米秸秆论文,杨叶论文,柳叶论文,生物炭论文,生物吸附论文,环境修复论文,华北电力大学(北京)2019-10-28论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华北电力大学(北京)2019-10-28论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    张奎:低值植物体及其衍生物对碘酸根的吸附性能研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢