生物质基多孔活性炭制备及其吸附Cr(Ⅵ)离子性能研究的任务书.docx

生物质基多孔活性炭制备及其吸附Cr(Ⅵ)离子性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
Cr(Ⅵ)离子是一种高毒、高致癌性和强氧化性离子，存在于其原始矿山、镀铬、电镀、皮革制品、木材防腐等工业生产中。以及农田灌溉用水、城市给排水系统和废弃物场的渗滤液中，这些工业和生活活动的废水排放会导致Cr(Ⅵ)离子污染环境，对生态环境和人体健康产生严重威胁，因此，寻找制备高效、低成本的Cr(Ⅵ)离子吸附材料，具有重要的现实意义。
生物质基多孔活性炭是一种常见的吸附材料，其具有多孔结构、高比表面积和化学活性表面，广泛应用于环境应用中。本研究旨在通过改变制备条件和处理方法，制备生物质基多孔活性炭，并研究其吸附Cr(Ⅵ)离子的性能。
二、研究内容
1.利用木质素作为原料制备生物质基多孔活性炭。
2.通过改变制备条件和处理方法，获得多孔性好、比表面积高的生物质基多孔活性炭。
3.对生物质基多孔活性炭的物理化学性质进行表征。
4.研究生物质基多孔活性炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附性能。
5.探究吸附过程中影响吸附效果的因素，并分析吸附机理。
6.优化吸附条件，评估生物质基多孔活性炭用于Cr(Ⅵ)离子污染治理的效果。
三、研究方法
1.利用木质素制备生物质基多孔活性炭；
2.通过改变制备条件，采用碳化和活化法制备生物质基多孔活性炭；
3.对生物质基多孔活性炭的物理化学性质进行表征，包括比表面积、孔径分布、化学组成和表面官能团的种类和含量等；
4.采用扫描电镜、傅里叶红外光谱等手段表征生物质基多孔活性炭的形态和结构特征；
5.通过静态吸附实验研究生物质基多孔活性炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附行为，包括吸附等温线、动力学模型、热力学参数等分析；
6.探究吸附过程中影响吸附效果的因素，并分析吸附机理；
7.优化吸附条件，评估生物质基多孔活性炭用于Cr(Ⅵ)离子污染治理的效果。
四、预期成果
1.成功制备生物质基多孔活性炭，其比表面积、孔径分布、化学组成等物理化学性质得到全面表征。
2.探究生物质基多孔活性炭对Cr(Ⅵ)离子的吸附行为，包括吸附等温线、动力学模型、热力学参数等，优化吸附条件，评估其用于Cr(Ⅵ)离子污染治理的效果。
3.发表不少于2篇学术论文，并参加学术会议汇报研究成果。
五、研究时间安排
1.第一年：
对木质素进行碳化和活化处理，制备生物质基多孔活性炭，通过扫描电镜和傅里叶红外光谱表征多孔活性炭的形态和结构特征，开展吸附实验研究，完成研究论文的初稿，参加学术会议汇报。
2.第二年：
对生物质基多孔活性炭的物理化学性质进行表征，包括比表面积、孔径分布、化学组成和表面官能团的种类和含量等，深入探究吸附过程中影响吸附效果的因素，并分析吸附机理。逐步完善研究论文，准备SCI/Q1期刊和研究基金申请。
3.第三年：
优化吸附条件，评估生物质基多孔活性炭用于Cr(Ⅵ)离子污染治理的效果。撰写、修改研究论文，并准备申请课题立项。
六、研究经费
本课题预计总经费为**万元（包括设备采购、材料费、试剂费、差旅费、出版费、论文撰写费等），其中科研经费**万元，设备经费**万元。
七、研究团队
主持人：**，博士，教授，从事环境材料方面的研究多年，在国内外刊物上发表SCI/Q1论文30余篇。
研究骨干：**、**、**、**，均为博士生导师，有着丰富的科研经验和教学经验，具备课题所需的技术能力。
八、研究保障
本课题的研究所需实验室设备、仪器均在研究团队所在单位已有，课题组成员具有充足的实验室维护和技术支持方面的人员和设施保障。研究经费负责人将负责经费的管理和使用，确保研究工作有序推进，研究成果达到预期目标。