黄腐酸对纳米TiO2颗粒聚沉及其在石英砂柱中迁移的影响开题报告

1. 研究目的与意义

人工纳米材料被广泛使用到人们日常生活周围环境中，如添加纳米sio2或纳米tio2 到服装、化妆品、办公用品纸张、涂料、塑料、人造纤维等行业。

然而，在纳米材料赋予以上所述这些功能化的同时，对人体健康和生活环境等方面潜在的负面影响。

这些纳米材料在工业生产或在生活垃圾填埋、堆肥处理过程中，不可避免地接触到土壤，从而被释放到土壤中引起二次污染问题，它们的存在可能会破坏农田。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究黄腐酸对TiO2纳米颗粒在溶液中的粒度分布和聚沉行为，探究不同背景溶液和pH值时，黄腐酸对TiO2纳米颗粒的临界聚沉值以及表面电荷属性。

通过改变溶液的pH值和不同背景溶液的类型，探究黄腐酸对TiO2纳米颗粒在饱和石英砂柱中的滞留和迁移行为，了解黄腐酸对TiO2纳米颗粒迁移过程中的作用机制。

3. 研究的方法与步骤

采用控制变量法。

在相同的条件下，改变溶液的ph值，测量黄腐酸对tio2纳米颗粒的临界聚沉值以及表面电荷属性，探究黄腐酸对tio2纳米颗粒在饱和石英砂柱中的滞留和迁移行为。

在相同的条件下，使用不同的背景溶液，测量黄腐酸对tio2纳米颗粒的临界聚沉值以及表面电荷属性，探究黄腐酸对tio2纳米颗粒在饱和石英砂柱中的滞留和迁移行为。

4. 参考文献

1 D.P. Jaisi, M. Elimelech, Pam pach R, et al. Effect of sispersants on surface chemic al pmperties of nano-zirconia suspensions[J]. cerics Intematiollal, 2000, 26: 93-97 2 马建全. 纳米二氧化钛的净化技术在[D]医院. 细菌在污水处理中应用的研究.四川大学硕士学位论文, 2005, 05 3 L.M. Tunesis et al . Influence of chemis orption on the photodeco mpositi on of salicylic acid and related compounds using suspended TiO2 ceramic membranes. 2007,12 (7): 124-161. 4 Jonathan Brant, Helene Lecoanet and Mark R. Wiesner, et a1. Phosphorus removal by fly ash. Soils, 2007, 39(2): 209-215. 5 彭金山, 张海燕, 曹彪, 宋船王, 凌波, 陈金, 纳米粉体在液相中的分散性和稳定性, 材料导报 6 Chen, X. and Mao, S.S. (2007) Titanium dioxide nanomaterials: synthesis, properties, modifications, and applications. Chemical Reviews, 107(7), 2891-2959. 7 刘环鹏, 何毓蓉, 路惠临, 赵云华, 尹立杰, 对纳米颗粒的物流集聚特性的数值模拟, 工程热物理学报, 2005, 26: 125-128 8 朱延平, 徐安来, 李昌富, 研究进展, 对纳米粒子的团聚问题. 医药科技大学, 2005, 11: 227-230 9 Rubasinghege, G., Lentz, R.W., Park, H., Scherer, M.M. and Grassian, V.H. (2009) Nanorod dissolution quenched in the aggregated state. Langmuir, 26(3), 1524-1527. 10 姜艳丽, 姜兆华, 刘惠玲. 广州大学化学工程学报, 2007, 12(6): 954-958. 11 Geldart D.BehaIVior of Gas Fluidized Beds of Fine Powders.Powder Techn010P:y. 1980, 26(1): 35-42 12 Nagaveni, K., Sivalingam, G., Hegde, M.S. and Madras, G. (2004) Photocatalytic degradation of organic compounds over combustion-synthesized nano-TiO2. Environmental Science and Technology, 38, 1600-1604. 13 刘辉, 雷阿里, 控制纳米颗粒的团聚, 纳米和微电子技术的发展, 2003 536-542 14 Guzman, K.A.D., Finnegan, M.P. and Banfield, J.F. (2006) Influence of surface potential on aggregation and transport of titania nanoparticles. Environmental Science and Technology, 40, 7688-7693. 15 Guzman, K.A.D., Finnegan, M.P. and Banfield, J.F. (2006) Influence of surface potential on aggregation and transport of titania nanoparticles. Environmental Science and Technology, 40, 7688-7693. 16 吴铺设. 纳米二氧化钛的结构和性能研究[ D ]的制备. 北京化工大学硕士学位论文, 2002, 05 17 Hanawa, T., Kon, M., Doi,H., Ukai, H., Murakami, K., Hamanaka, H. and Asaoka, K. (1998) Amount of hydroxyl radical on calcium-ion-implanted titanium and point of zero charge of constituent oxide of the surface-modified layer. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 9(2), 89-92. 18 Svecova, L., Cremel, S., Sirguey, C., Simonnot, M.O., Sardin, M., Dossot, M. and Mercier-Bion, F. (2008) Comparison between batch and column experiments to determine the surface charge properties of rutile TiO2 powder. Journal of Colloid and Interface Science, 325(2), 363370. 19 袁文君, 周永民, 导致纳米粒子的聚集和解决方案, 2008, 22: 59-61材料的审查.

5. 计划与进度安排

1）2022-02-15~2022-02-28 查阅文献，制定实验方案，完成开题报告； 2）2022-03-01~2022-03-15 探究黄腐酸对TiO2纳米颗粒在溶液中的粒度分布和聚沉行为；3）2022-03-16~2022-03-30 探究不同背景溶液和pH值时，黄腐酸对TiO2纳米颗粒的临界聚沉值； 4）2022-04-01~2022-04-15 总结前期工作，完成中期答辩前准备工作； 5）2022-04-16~2022-04-30 探究不同背景溶液和pH值时，黄腐酸对TiO2纳米颗粒的表面电荷特的影响； 6）2022-05-01~2022-05-24 探究不同pH值和背景溶液时，黄腐酸对TiO2纳米颗粒在饱和石英砂柱中滞留与迁移的影响； 7）2022-05-28~2022-06-08 毕业论文的撰写。