改性凹凸棒土吸附废水中重金属离子的实验研究开题报告

 2021-08-08 22:02:27

1. 研究目的与意义

凹凸棒石粘土是一种重要的稀缺性非金属矿产资源,在农牧业、建材、石油、冶金、食品等领域有着广泛应用,目前在水处理中应用不多。近年来随着国内外环境工作者对开发成本低廉、效果显著的环保材料研究的热衷。凹凸棒石作为吸附剂在处理重金属废水领域也被很多人关注。

在我国,凹凸棒石粘土具有资源丰富,价格低廉的特点。因此研究凹凸棒石粘土的性质,开发利用高附加值的凹凸棒土很有必要。由于凹凸棒石矿品位低,杂质含量高,杂质的存在削弱凹凸棒石原有性能,比如影响其吸附性、胶体性、和脱色性等,无法达到良好的效果。为了提高凹凸棒石粘土的质量,满足工业需求,在使用前需要对其进行预处理、热处理、酸改性、碱改性、有机改性等去除非粘土成分、水分等影响其性能的杂质,以达到提高其纯度的要求。通过改性提高凹凸棒土在水处理中吸附性能,以达到增强其处理重金属废水能力的目的。

天然无机吸附剂的改性及其在废水处理中的应用已成为较为活跃的研究领域之一,但凹凸棒石粘土作为重金属污水处理的吸附剂应用为数不多。在水处理中,通过改性提高凹凸棒石粘土在水处理中的吸附能力,拓宽凹凸棒石的应用范围,提高其产品价值,有利于我国的科技和经济发展。

2. 国内外研究现状分析

凹凸棒石又名坡缕石,是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。目前国内与国外相比,我国凹凸棒石粘土矿藏资源的开发尤其是产品处于相对落后状态主要表现为资源开发力度小,产品档次低,技术落后。在资源利用、产业规模及产品档次上不高,目前已勘探的矿山量少,虽然我国经济发展快,但是当前行业整体技术低,同时科研投入少,企业实力弱。资金紧张,科研成果少。

凹凸棒石具有优越的流变性、吸附性能、催化剂、和耐热性能等,利用其这些优异性能,凹凸棒石在众多领域都具有广泛的应用。天然凹凸棒石及活化后的凹凸棒石是优异的吸附剂,经过适当热处理的凹凸棒石可作为干燥剂广泛应用于食品加工和包装中,利用凹凸棒石粘土独特的结构和性能,加工成除臭剂,用于食品保险,比原有的活性炭效果好。同时凹凸棒石粘土具有良好的胶体性、流变性和触变性。故凹凸棒石粘土也常用作钻井泥浆、胶体泥浆、悬浮剂、触变剂以及粘结剂等。凹凸棒土还具有良好的分散性、耐热传导性强及集合体的孔结构分布等优良性能,可将其用于新型节能材料复合硅酸盐保温材料,改性后的凹凸棒石可作为橡胶和塑料的填料,代替石棉用于摩擦材料等。

在重金属废水处理方面,凹凸棒粘土在吸附性能上具有较大的表面积,并且吸附下限浓度低、达到吸附平衡时间短、吸附过程迅速高效,且对吸附条件无苛刻要求。且凹凸棒石粘土价格便宜,原料易得,在吸附废水中的重金属方面具有广阔的应用前景。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1:寻找一种利用凹凸棒土处理重金属废水的方法

2: 研究凹凸棒土吸附重金属废水的反应机理,并优化反应参数

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 研究创新点

1:通过对凹凸棒土进行酸改性然后进行高温改性,通过对其吸附能力的变化情况进行分析表征,从而得出其吸附的最优条件
2:对凹凸棒土处理重金属废水的吸附能力的研究,从而研发一种新型的吸附材料,能够高效稳定的吸附重金属废水,达到对重金属离子有较高的去除率。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付