化生壳基磁性碳微球的制备及其对电镀废水的处理性能开题报告
2020-04-13 11:12:12
1. 研究目的与意义(文献综述)
电镀工厂排出的废水和废液中含有大量金属离子如:铬、镐、镍,含氰,含酸,含碱,一般常含有有机添加剂。金属离子有的以简单的阳离子形式存在,有的则以酸根阴离于形式存在,有的以复杂的络合离子存在。其中,含有cr(vi)离子的废水可导致皮疹、呼吸道疾病、红血球溶解、急性肾功能衰竭、免疫系统衰弱、肝肾损伤、遗传变异等疾病。由于cr(vi)离子毒性强,有较高的流动性和致癌、致突变效果,且不能被微生物分解,并通过食物链在生物体内富集,是国际公认的三种致癌金属之一,也是美国epa公认的129种重点污染源之一[1]。因此,含cr(vi)废水处理刻不容缓。
除去水体中cr(vi)的方法非常多,如氧化还原法、化学沉淀法、离子交换树脂法、蒸发浓缩法、铁氧体法、电解法和吸附法等。在这些方法中,吸附法凭借成本低、效果好、金属离子可以回收、吸附剂可以循环使用等优势,被人们广泛采用[2]。
随着科学的迅速发展,各种各样的材料被成功地合成出来,并开始应用于环境污染的修复。其中fe3o4颗粒因制备工艺相对简便、价廉、低毒、结构和功能的可预期性、可调控性等优点而被广泛关注。fe3o4颗粒在常温下表现出超顺磁性; 易修饰功能基团,可与目标物发生特异性亲合吸附;在外加磁场的定向控制下,通过清洗和解吸操作,可将目标物从多组分环境中快速分离出来。尽管fe3o4磁性颗粒有着很多材料所不具备的优点,它也有一些自身不能克服的缺点,如裸露fe3o4颗粒在空气中极易被氧化,在酸性环境中易腐蚀和团聚,进而失去纳米材料特有的性质,使其吸附效果与吸附选择性变差[3]。
2. 研究的基本内容与方案
一、研究目标。
以花生壳等生物质材料为碳源水热法制备磁性碳微球吸附剂。
二步法制备高吸附性能磁性fe3o4/c核/壳结构碳微球。
3. 研究计划与安排
第1周~第4周:查阅相关文献,熟悉从生物质原料制备磁性碳微球的研究现状和发展趋势,提出从化生壳等生物质原料制备磁性碳微球的新工艺,完成开题报告,并进行探索实验研究。
第4周~第9周:从廉价的化生壳等废弃生物质制备磁性碳微球的新工艺,所制备的磁性碳微球对电镀废水中cr(vi)选择性吸附性能的评价。
第9周~第13周:对所得磁性碳微球进行表征并研究其物相、形貌和孔结构。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]黄美苓.多孔碳复合材料的制备和吸附六价铬的研究.济南大学硕士学位论文.2017.
[2]陈赞,李银辉等. 碳球的水热合成法制备及其对重金属离子的净化. 工业水处理,2015,35(7),40-46.
[3]谭丽莎,孙明洋等. 功能化纳米 fe3o4磁性材料的制备及其对水中重金属离子的去除.化学进展,2013,25(12),2147-2158.