导　　师： 杨琛

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 除草剂的广泛大量使用,使得农田土壤出现除草剂残留,进而产生严重的药害,影响正常的农业生产活动。同时,随着集约化养殖废物的肥料化利用,农田土壤的抗生素残留问题日益突出。作为农业大国,为保证农业生产活动的可持续发展,推进新农村建设,迫切需要能解决农田土壤除草剂和抗生素药物残留问题的新型绿色去除技术。生物碳作为一种有效的土壤改良剂,对其进行改性后,能在改良土壤理化性质的同时,实现去除污染物的目的,是一种理想的农田土壤修复材料。本文选取检出率高以及用量大的草甘膦（Gly）和磺胺二甲基嘧啶（SMT）作为目标化合物,以棕榈为原料,制备铁基生物炭（BC-IBNP）和氨基生物炭（BC-NH2）,在对其结构组成进行表征的基础上,考察了改性材料对Gly和SMT的去除效果,讨论了可能的吸附和去除机理。主要研究结果如下:（1）采用液相还原法、亲电取代和还原方法分别制备了BC-IBNP和BC-NH2两种改性生物炭。通过表征发现:改性处理可增大生物炭的比表面积和总孔体积,材料表面含有丰富的富含电子官能团,同时,材料表面的疏水性和极性增加。BC-IBNP材料的等电点增大且表面有一层铁氧化物生成,BC表面含有丰富的羟基自由基。BC-NH2材料呈电负性。这意味着两种改性处理均在一定程度上改善了生物炭的表面性能,有助于提高材料对Gly和SMT的吸附和去除;（2）两种材料能在120分钟内将浓度为5 mg/L的Gly和SMT去除99%,吸附速率数据可以用伪二级动力学模型更好地拟合,颗粒内扩散模型拟合结果表明,污染物在材料表面的吸附过程与薄膜扩散和颗粒内扩散有关;（3）污染物在材料上的等温吸附数据可以用Langmuir等温线模型更好地拟合,在pH为4时BC-IBNP对Gly的最大吸附容量为80.00 mg*g-1,均比改性前有显著提高;在pH=8.00时,BC-NH2对SMT的最大吸附容量为128.21 m

关 键 词： 生物炭 纳米铁 氨基 草甘膦 磺胺二甲基嘧啶

领　　域： []