中孔Ti/Al、Ti/La复合吸附剂的合成、表征及As/F共除实验研究开题报告
2021-12-12 14:15:34
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
世界上有许多地区的地下水中砷氟共同存在,砷氟联合作用导致一系列致癌致毒事件,引起了人们的广泛关注。随着饮用水标准日趋严格,开发高效的联合除砷氟技术已经成为非常热门的研究领域。
高氟水主要分布在华北、西北、东北和黄淮海平原地区。长期饮用高氟水,轻者形成氟斑牙,重者造成骨质疏松、骨变形,甚至瘫痪,丧失劳动能力。高砷水对人体健康的影响砷是致癌、致突变因子,对动物还有致畸作用。长期饮用高砷水,会引起黑脚病,神经痛,血管损伤,以及增加心脏病发病。其中as(m)的毒性大于as(v),无机砷的毒性大于有机砷的毒性。高砷水主要存在于内蒙古、山西、新疆、宁夏和吉林等省市的局部地区。
针对砷氟废水污染的严峻形势,势必要求能够开发合成具有多种功能基团的复合吸附材料。从分子水平上研究不同组元ti、al、la在砷氟共除中发挥的作用,揭示砷氟共除的分子机理。本项目拟合成的多孔复合吸附剂不但具有较大的比表面积和孔体积,同样可以应用于其它含氧酸根的吸附处理及污染物离子的催化降解中,这种富含功能基团的多孔多元复合材料正是顺应实际环境需求而设计开发的,因此具有很好的实际应用价值。
2. 研究的基本内容
本项目旨在针对饮用水源中共存微量砷氟,设计合成介孔复合吸附剂,通过结构和性能优化,提高其同时吸附砷氟的能力,达到联合去除砷氟的目的。
具体研究内容包括:研究不同原料、模板剂、合成温度、脱模温度等条件对多孔ti-al、ti-la复合吸附剂结构(比表面积、孔体积、孔径分布、晶相、粒径、表面电荷等)的影响;表征手段包括x射线衍射、扫描电镜、红外光谱、zeta电位及氮气吸附脱附等。
多孔ti-al/la复合吸附剂的砷氟联合吸附性能研究:研究ph、吸附剂投加量、污染物初始浓度、离子强度及共存离子对复合吸附剂吸附性能的影响;同时研究吸附剂的吸附动力学、吸附等温线等。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
介孔复合吸附剂的合成及表征试验方案:
4. 参考文献
[1]辛琳琳,王锦,景传勇. 2010.复合吸附材料 tla的制备及其砷氟共除性能的研究 [j].环境科学学报, 30 (2) : 375 - 382
[2]姚娟娟,高乃云,夏圣骥,等.饮用水除砷技术研究新进展[j].工业用水与废水,2007, 38(4): 1-5
[3]于桂生,暴大鹏,康敏.2001.新型氟离子吸附剂活性二氧化钛除氟的研究[j].天津师范大学学报,21(4):41-43