湿地植物基生物炭的制备改性及其对Cd2和Pb2吸附研究.doc

湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划
项目申报表
项目名称: 湿地植物基生物炭的制备、改性及其对Cd2+和Pb2+吸附研究
学校名称
中南林业科技大学
学生姓名
学号
专业
性别
入学年份
朱君
20155682
环境工程
女
2015
朱烨林
20155683
环境工程
女
2015
章才建
20155680
环境工程
男
2015
尹念
20155615
环境工程
女
2015
指导教师
朱健
职称
讲师
项目所属
一级学科
环境科学与工程
项目科类(理科/文科)
理科
学生曾经参与科研的情况
2016年中南林业科技大学大学生研究性学习和创新性实验计划“硅藻土-PAM联合控制土壤镉污染效应与机理研究”。
指导教师承担科研课题情况
湖南省重点研发计划项目,2015SK20043,Fe-Al双金属改性硅藻土与CaO联用修复耕种土壤Cd污染关键技术研究,2015/01-2017/12,5万元,在研,主持;
湖南省高校创新平台开放基金项目,15K147,硅藻土-PAM-旱柳耦合控制森林土壤镉污染协同机制研究,2016/01-2018/12,6万元,在研,主持;
湖南省优秀博士学位论文获得者奖励科研项目,YB2015B031,柱撑硅藻土的制备及其对Cu2+、Zn2+的吸附特性研究,2015/09-2018/08,2万元,在研,主持;
湖南省自然科学基金省市联合基金项目,12JJ8106,应用硅藻土处理含重金属离子废水技术研究与示范,2012/09-2015/08,20万元,在研,副主持;
湖南省研究生科研创新项目,CX2012B317,硅藻土对重金属离子Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)吸附行为研究,2012/04-2013/05,,结题,主持。
项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题
1、研究意义
湿地植物可以通过同化作用大量吸收积累有机碳,蕴含丰富的碳资源。近年来,随着人工湿地技术的广泛推广和应用,大量的湿地植物被引入并应用于城镇污水的深度处理。然而,大部分湿地植物收获物未得到妥善处置和有效利用,造成了碳资源的极大浪费,而制备生物炭是充分利用湿地植物系统丰富碳资源的有效途径。生物炭具备高度发达的孔隙结构和高效的吸附性能,是一种新型、廉价、高效的吸附材料,用途非常广泛,尤其是用于控制水体重金属污染,效果十分明显。因此,进行湿地植物基生物炭的制备、改性及其在水体重金属污染控制中应用研究具有十分重要的科学与现实意义。
2、研究目的
本项目拟以芦苇、香蒲、旱伞草、凤眼莲为原料,进行湿地植物基生物炭的制备、活化与改性,并研究湿地植物基生物炭系列产品对Cd2+、Pb2+的吸附性能与行为特性,以期为湿地植物基生物炭在含重金属离子废水处理中的应用提供重要的理论依据与技术支持。
3、研究内容
(1)湿地植物基生物炭的制备与活化
以湿地植物荻、香蒲、旱伞草、灯心草、凤眼莲、黑藻为原料,采用限氧慢速热解联合磷酸活化法制备生物炭,研究不同热解温度(300、400、500、600、700℃)和不同磷酸浸渍液料比(v/m=1︰1、︰1、2︰1、︰1、3︰1)对生物炭微观形貌(SEM)、物相构成(XRD)、元素组成(EDAX)、比表面积(BET)