第1章 概述 001 1.1 秸稈的結構特性 002 1.2 秸稈的利用現狀 005 1.2.1 秸稈的肥料化 006 1.2.2 秸稈的飼料化 006 1.2.3 秸稈的燃料化 007 1.2.4 秸稈的基料化 009 1.2.5 秸稈的原料化 010 1.2.6 秸稈的高值化 010 1.3 水體典型有機污染及其處理 011 1.3.1 醫(yī)藥類污染及其處理 011 1.3.2 染料污染及其處理 014 1.4 秸稈材料在水體有機污染物去除領域中的應用 017 1.4.1 秸稈基生物炭的吸附和催化 017 1.4.2 鐵基生物炭催化去除有機污染物 018 1.4.3 木質素基絮凝劑 021 1.4.4 木質素基絮凝劑去除染料 022 1.5 秸稈基水處理材料的制備及改進 024 1.5.1 鐵基生物炭的制備 024 1.5.2 木質素基絮凝劑的制備 027 1.5.3 秸稈基水處理材料的改進 027 參考文獻 028 第2章 秸稈基水處理材料制備、表征及污染物去除效果檢測 039 2.1 實驗材料與化學試劑 040 2.1.1 秸稈來源與目標污染物 040 2.1.2 主要化學藥劑 042 2.2 實驗儀器與設備 043 2.3 秸稈基水處理材料的制備 044 2.3.1 納米零價鐵生物炭的制備 045 2.3.2 木質素基絮凝劑的制備 045 2.3.3 鐵-氮生物炭的制備 046 2.4 秸稈基水處理材料的表征方法 046 2.4.1 物理特性表征 046 2.4.2 化學特性表征 047 2.4.3 木質素基絮凝劑的組分分析 048 2.5 污染物的去除實驗 049 2.5.1 對乙酰氨基酚的降解實驗 049 2.5.2 陰離子染料的絮凝實驗 050 2.5.3 四環(huán)素的降解實驗 050 2.6 去除效果的分析與檢測 051 2.6.1 污染物的濃度測試 051 2.6.2 污染物的降解產物分析 051 2.6.3 鐵離子浸出濃度的檢測 053 2.6.4 污染物的礦化率分析 053 2.6.5 過硫酸鹽濃度的檢測 053 2.6.6 濁度和懸浮物檢測 053 2.6.7 木質素的檢測 053 2.6.8 電化學測試 054 2.6.9 密度泛函理論計算方法 054 參考文獻 055 第3章 納米零價鐵生物炭的催化性能研究 057 3.1 納米零價鐵生物炭的制備過程機制 058 3.1.1 納米零價鐵生物炭制備方法的提出 058 3.1.2 納米零價鐵生物炭的合成機制 062 3.2 納米零價鐵生物炭的物理化學特性 067 3.2.1 比表面積和孔結構分析 067 3.2.2 磁性特征分析 068 3.2.3 缺陷結構表征 069 3.2.4 表面官能團和化學組成分析 070 3.3 納米零價鐵生物炭活化過硫酸鹽降解對乙酰氨基酚 072 3.3.1 對乙酰氨基酚降解的條件優(yōu)化 074 3.3.2 對乙酰氨基酚降解的影響因素實驗 076 3.3.3 納米零價鐵生物炭的穩(wěn)定性和循環(huán)利用性 081 3.4 納米零價鐵生物炭的催化機制 083 3.4.1 反應體系中活性氧物種分析 083 3.4.2 nZVI-BC 的化學結構變化 086 3.4.3 反應過程中PDS 的濃度變化 089 3.4.4 納米零價鐵生物炭的催化機制總結 089 3.5 對乙酰氨基酚的降解產物及降解途徑 091 參考文獻 095 第4章 木質素基絮凝劑的絮凝性能研究 102 4.1 木質素納米顆粒的形成與表征 103 4.1.1 木質素納米顆粒的自組裝形成 103 4.1.2 木質素納米顆粒的化學特性 105 4.2 木質素基絮凝劑去除陰離子染料的效能 108 4.2.1 木質素基絮凝劑的投加量對染料脫色效能的影響 108 4.2.2 溶液初始pH 值對染料脫色效能的影響 110 4.2.3 商業(yè)絮凝劑去除染料的效能 113 4.2.4 染料去除過程中濁度及懸浮物的變化 116 4.2.5 絮凝反應前后木質素的變化 119 4.2.6 共存離子對染料脫色效能的影響 120 4.3 木質素基絮凝劑去除陰離子染料的機制 121 4.3.1 絮體的形貌表征 121 4.3.2 絮凝反應前后溶液的電荷變化 123 4.3.3 絮體與木質素納米顆粒的結構對比 124 4.3.4 木質素基絮凝劑的組分對絮凝反應的影響 129 4.3.5 絮凝過程在線監(jiān)測及機制總結 133 參考文獻 138 第5章 鐵-氮生物炭的催化性能研究 142 5.1 鐵-氮生物炭的特性 143 5.2 鐵-氮生物炭活化PDS 降解四環(huán)素的效能 153 5.2.1 四環(huán)素降解的條件優(yōu)化 154 5.2.2 四環(huán)素降解的影響因素實驗 157 5.3 鐵-氮生物炭活化PDS 降解四環(huán)素的機制 161 5.3.1 反應體系中活性氧物質分析 162 5.3.2 鐵-氮生物炭反應前后結構的變化 166 5.3.3 鐵-氮生物炭活化過硫酸鹽的DFT 計算 169 5.4 四環(huán)素的降解產物及途徑 174 5.4.1 反應位點預測 174 5.4.2 四環(huán)素的降解產物及途徑 177 5.5 鐵-氮生物炭的穩(wěn)定性和循環(huán)利用性考察 180 5.5.1 反應過程中鐵離子的浸出 180 5.5.2 鐵-氮生物炭的循環(huán)利用性分析 181 參考文獻 182 第6章 結論及發(fā)展趨勢 187 6.1 結論 188 6.2 成果創(chuàng)新點和進一步研究方向 189 6.3 發(fā)展趨勢分析 190