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1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
一、研究意义
近年来，随着我国工农业的迅速发展，人们科技水平的提升，对饮用水的要求越来越低，由于水体污染是我国较为严重的环境问题，地表水成分越来越复杂，水资源处理起来越来越复杂，往常饮用水处理中的过滤，沉淀，消毒等工序对去除水中的各种有机物质，如杀虫剂，除草剂等等越来越有限。因此，越来越多的人们将视线转移至水体污染情况，砷在自然界中主要以硫化物矿形式存在，是有毒的类金属元素，它同时也是一种具有医用价值的药品，例如雄黄，和雌黄。同时，三氧化二砷，又称砒霜是大家公认的剧毒物，在人类对世界的探索实践中，因各种生产事故和人类活动导致砷泄露也有不少案例。砷对环境的污染形成，将产生种种难以消除的影响。尤其是对水源和土壤的污染，他们可以通过食物链和地表水、地下水，最终富集积累于人身上，危害人类健康。通过尿砷检测可确定是否中毒，暂行标准是尿砷含量达到 0.09mg/l 以上为中毒。检测发砷也可以了解砷中毒情况，中毒暂行标准为发砷含量达到 0.06μg/g 以上为中毒[1]。近年来，人们研发出了多种纳米吸附材料，其具有较高的比表面，对有机小分子也有很强的吸附，因此非常适合用于污水的去除。zif材料具有以下特点：具有足够大的孔洞和窗口，化学和热力学稳定性好；其金属配点敞开，有利于与有机配体接触；其在大多数有机溶剂和水中不溶解[2-4]。因此，zif材料在吸附有机物领域具有广阔的应用潜力。
一、国内外研究进展
2. 研究的基本内容和问题
1． 研究目标
（1）合成ZIF67衍生物金属氧化物复合氮掺杂碳材料
（2）研究该材料对含砷污水的吸附降解最适条件
（3）探究实验的动力学条件
2． 研究内容
（1)合成制备合适的ZIF67衍生物金属氧化物复合氮掺杂碳材料。将其在管式炉中加热处理。
（2)将处理过的材料与一定浓度的含砷污水进行反应，探究材料对非金属元素砷的降解能力。
（3)制备降解效果较好的试验用材料，改变其与反应的含砷污水吸附去除pH的条件，探索材料对污水处理的最适条件。
| 4、拟解决的关键问题 （1）所制备材料的最佳条件 （2）模拟水体中污染物砷的最佳去除条件
5、可行性分析 大量实验成果表明，该材料的合成制备方法多种多样，根据资料制备合适的材料。其作为一种多孔、高表面的纳米合成材料，用途广泛、合成温度较低、操作简单、制备时间短，具有巨大的商业应用潜力。含砷污水在生活中常见，实验室容易模拟生活环境。药品价格适中，便于购买。 由此可见，本项目研究内容均有可靠的化学理论依据和相关研究结果支撑，且研究中采用的测试方法成熟、先进、可靠。此外，本实验室也已具备了上述实验的条件。所以此项目有极大的可行性。 |
3. 研究的方法与方案
| 3.研究方法及实验方案 （1）合成材料 在称量天平上称取0.45g六水合硝酸钴用3ml水溶解，放入烧杯。再称取5.5g 2-甲基咪唑，倒入烧杯，加入20ml水混合，放入细口瓶中，室温搅拌6小时，离心，水洗三次，甲醇洗三次，最后一次浸泡24小时，85℃离心，干燥24小时。 （2）管式炉加热处理，所得磁性材料易于回收。 （3）将砷按照不同浓度配成溶液模拟污水环境，用所得材料进行试验 （4） 用不同量的所制备材料进行试验，获得最佳材料量 （5）将吸附效果最好的溶液浓度记录，用不同pH处理，进行试验，记录最适pH值 SHAPE \* MERGEFORMAT
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4. 研究创新点
| 七、特色或创新之处
实验中所需污水含砷浓度少，而且农业环境中普遍含有此物质，可近似模拟环境水体中关于砷的降解，并为揭示其反应机理提供依据。 关于污水处理中含砷元素的研究报道较少，研究所制得的材料吸附去除金属元素，揭示其作用机制，可为人们处理环境去除污水中的砷提供可行性方案。
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5. 研究计划与进展
| 八、研究计划及预期进展
第一阶段：2018年12月-2019年2月 ① 查阅文献，确定详细的研究计划，购买试剂 ② 摸索材料的合成方法 ③ 对合成的ZIF-67进行处理 第二阶段：2019年2月-2019年4月 ① 探索ZIF-67材料对于含砷污水吸附去除的最适条件 第三阶段：2019年4月-2019年6月 整理实验数据，进行毕业论文写作 |
