1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
铬是具有可变氧化数的重金属污染元素,主要以cr(iii)和cr(vi)两种形态存在于自然环境中。这两种形态铬呈现出完全不同的物理性质和化学性质,cr(vi)有强氧化性和高毒性,在环境中的溶解性、迁移性大。相反,cr(iii)有弱还原性,毒性也相对较小,并且极易被吸附于土壤矿物表面,迁移性相对较小。吸附法是应用性较强的处理含铬废水的重要方法,具有操作简单、投资省、处理效果好的特点,特别对低含量废水的处理更具优势。目前的研究重点是研制吸附容量大、吸附速度快、再生容易、寿命长而价格低廉的吸附剂。这方面的研究相当广泛,试验的吸附剂体系也很多,但获得综合性能优异的吸附材料仍然是亟待解决的难题。 因此本项目将着力研究硅胶及利用硅胶作为支撑体,以各种糖类为碳源制得新型糖炭/硅胶复合吸附剂对cr(vi)和cr(iii)的吸附去除。此类低成本环保型吸附材料对环境中cr(vi)和cr(iii)的去除研究具有很高的应用价值。
主要参考文献:
1. 董长勋,潘根兴,兰叶青. 溶液ph和吸附离子对水相中δ-mno2氧化cr(iii)的影响研究. 生态环境, 2006, 15(1): 27-31.
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
1. 研究经济高效且无二次污染的铬离子吸附去除方法,制得新型糖炭/硅胶复合吸附剂对cr(vi)和cr(iii)的吸附去除。
2. 建立合适的模型来对过程的吸附去除动力学进行分析研究, 并对硅胶及糖炭/硅胶复合吸附剂处理含铬废水的机理进行研究探讨。
3. 研究的方法与方案
吸附剂的制备
(1)水热法糖炭的制备:称取一定量的糖(葡萄糖、蔗糖、壳聚糖、可溶性淀粉、马铃薯淀粉)溶于15ml去离子水中并倒入容积为25ml内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,釜内压力和体系的填充度有关,填充度越高反应压力越高,一般认为填充度为60%是最佳实验条件。将釜体升至预定温度190℃条件下,经水热反应4h后,自然冷却至室温,离心(4000r/min,10min)分离,用蒸馏水、丙酮循环洗涤3次,再次离心将所得的粉末在100℃下真空干燥2h。
(2)水热法糖炭硅胶复合材料的制备:称取一定量的糖(葡萄糖、蔗糖、壳聚糖、可溶性淀粉、马铃薯淀粉)、一定量的硅胶和15ml去离子水中并倒入容积为25ml内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,重复上述步骤。
4. 研究创新点
本项目的特色与创新之处
1. 本项目的特色是所用原材料均廉价易得且环境友好,具有较强的实际应用价值。
2. 利用低成本材料糖类及硅胶制备新型糖炭/硅胶复合吸附剂及其对cr(vi)和的吸附去除研究也有一定的创新性。
5. 研究计划与进展
2014年3月~2014年4月 完成糖炭/硅胶复合吸附剂的制备及其对cr(vi)的吸附
去除研究。
2014年5月~2014年6月 完成硅胶和复合吸附剂的形态结构表征。并结合相关结
