水滑石类材料的制备及废水处理研究开题报告

 2022-05-17 21:31:07

1. 研究目的与意义

水滑石材料属于阴离子型层状化合物。层状化合物是指具有层状结构、层间离子,具有可交换性的一类化合物,利用层状化合物主体在强极性分子作用下所具有的可插层性和层间离子的可交换性,将一些功能性客体物质引入层间空隙并将层板距离撑开从而形成层柱化合物。水滑石类化合物(ldhs) 是一类具有层状结构的新型无机功能材料, ldhs的主体层板化学组成与其层板阳离子特性、层板电荷密度或者阴离子交换量、超分子插层结构等因素密切相关。我国镁铝矿资源丰富,研发镁铝水滑石新材料,对于提高镁、铝工业产品和塑料制成品的附加值,促进国家可持续发展战略的实施,改善生态环境,具有重大意义。

溴广泛存在于自然界和人的生活中,它是一种重要的化工原料,是制备阻燃剂、感光剂和医药中间体等的主要原料在工业生产科研、生活的各个领域均具有广泛的用途。利用水滑石材料吸附废水中的溴元素相比于传统的水蒸气蒸馏法及空气吹出法提取溴时对溴离子的吸附富集更加便捷和高效。

电镀工业是我国重要的加工业 ,其产品广泛地 应用于各个领域 ,但其生产过程 中产生的大量含镍废水给环境带来严重的污染 ,也造成了大量金属资 源的流失。含镍废水处理方法较多,但吸附法 习 因其技术成熟 ,操作简单而被广泛应用。水滑石是一种含镁硅酸盐矿物,化学式为mg3[si4o10】(0h)2,化学组成为 mgo 31.72%,si02 63.52%,h204.76%。 水滑石特殊的层状结构网和较大的比表面积决定了其具有较强的吸附性能和离子交换性能 ,因此可以尝试利用滑石处理含镍废水 。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容如下:

采用吸附实验方法 ,利用滑石处理含镍废水 ,探讨了滑石用量、反应时间和溶液ph值单因素对处理效果的影响,利用正交试验研究了综合因素对处理效果的影响,并确定最优工艺条件。

预期目标:

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3. 研究的方法与步骤

研究方法:

(1) 吸附剂制备和模拟废水配制:

Mg/AI水滑石利用共沉淀法制备。按摩尔比配制成混合盐溶混合加入去离子水配置混合盐溶液(称为A溶液)。取Na2CO3与NaOH混合加入去离子水配置共沉淀剂(称为B溶液)。将B溶液快速加入到A溶液中并以一定的速度搅拌得到白色悬浮液;在恒温下陈化然后水洗抽滤,常温下干燥。静态吸附

(2) 相关计算公式

研究步骤:

1. 单因素对处理效果的影响

(1) 滑石用量对处理效果的影响

(2) 反应时间对处理效果 的影响

(3) 溶液 pH值对处理效果 的影响

2. 综合因素对处理效果的影响

(1) 正交试验设计

(2) 试验结果与分析

4. 参考文献

1.bukhtiyaRovam v.areview on effect of synthesis conditions on the formation of layered doublehydroxides[j]appliedclayscience,2019,269:494-506.

2.陆英,程翔,邢波等.尿素分解共沉淀法中反应时间对znal类水滑石结构和磷吸附性能的影响[j].环境科学,2012,33( 8) :2868-2874

3. 李山珊.镁铝水滑石的制备及其改性[j].化工设计通讯,2020:77-77.

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5. 计划与进度安排

(1)第1-3周(2022年3月1日—2022年3月19日)利用课余时间查阅文献资料,撰写开题报告,设计制定实验方案。

(2)第4-15周(2022年4月5日—2022年6月11日)进入实验室进行毕业论文实验。

(3)第15周(2022年6月5日—2022年6月11日)分析总结数据、撰写毕业论文,进行毕业答辩。

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