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秸秆-污泥基活性炭的制备及其吸附性能研究的开题报告
一、选题背景及意义
随着经济社会的发展和人民生活水平的提高，人们对环境质量的要求日益提高，而环境污染问题已成为人类面临的严重问题之一。其中，水污染是影响全球人类健康和经济发展的主要因素之一。因此，将污染物从水中去除，成为目前人们亟需解决的问题之一。
活性炭是目前应用广泛的吸附剂之一，其广泛应用的原因在于其表面积大、孔径分布范围广、化学性质稳定等优点。目前，活性炭的制备主要有物理炭化法、化学炭化法、热氧化法、物理活化法、化学活化法等。其中，以基于天然材料的新型活性碳的制备，可以便宜、环保、可持续地解决活性炭（AC）的制备问题。
本课题以农作物的秸秆及市政污泥为原料，通过物理碳化法制备秸秆-污泥基活性炭，考察其吸附性能，并探讨其在水处理方面的应用前景。
二、研究内容和方向
本研究的主要内容包括以下三个方面：
1.秸秆-污泥基活性炭的制备
本研究以秸秆和污泥为原料，通过物理碳化法制备秸秆-污泥基活性炭。在碳化过程中，我们将优化处理参数，包括物料的粒度、炭化温度、炭化时间等，以达到最优的物料秸秆-污泥基活性炭吸附性能。
2.吸附性能研究
本课题研究秸秆-污泥基活性炭在各种有机污染物和重金属离子方面的吸附行为，确定最佳的操作参数（pH、吸附时间和初始浓度等）。通过对吸附使用的等温线、动力学模型和热力学参数的分析，阐明吸附行为和吸附机理。
3.应用前景探讨
最后，将研究结果在水处理、废水处理和其他环境领域中应用的前景，得到结论，并提出建议。
三、研究计划和进度安排
本研究预计在两年内完成，分为三个阶段：
1.天然材料的制备和表征（6个月）。
2.活性炭吸附性能的研究（12个月）。
3.应用研究及结论总结（6个月）。
具体步骤如下：
1.收集秸秆和污泥并分别进行处理，以获得最优的碳化原料。
2.确定最佳的制备参数，包括搅拌速度、温度和处理时间等。
3.通过SEM、XRD和FTIR等技术对制备的秸秆-污泥基活性炭进行表征。
4.确定各种有机污染物和重金属离子的吸附性能，确定最佳的操作参数。
5.进行等温线、动力学模型和热力学参数的分析，阐明吸附行为和吸附机理。
6.应用研究及结论总结，展望应用前景。
四、预期成果
1.制备和表征秸秆-污泥基活性炭的工艺和技术成果；
2.各种有机污染物和重金属离子在秸秆-污泥基活性炭上的吸附性能成果；
3.将秸秆-污泥基活性炭用于水处理的应用前景成果；
4.发表学术论文两篇及以上。
五、参考文献
1.SabaArfan,MuhammadBilalShakoor,HafizMNIqbal,etal.Sustainableuseofagriculturalandindustrialwasteforenvironmentalapplications:Areview.ScienceofTheTotalEnvironment,2018,642:483-509.
2.XUegaki,KSasaki,TKaneki,etal.Physicalactivationofagriculturalwaste-derivedcharandmetaladsorptionoftheactivatedmaterial.InternationalJournalofMineralProcessing,2017,168:63-68.
3.黄培林.秸秆-污泥基活性炭制备及其吸附综合性能研究[D].鞍山:辽宁科技大学,2015.