以Co基配合物为前驱体合成含钴金属化合物对有机污染物的降解研究开题报告

 2022-01-16 19:24:51

全文总字数:5341字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

课题意义:

我国纺织行业的迅速发展对染料的需求大大增加,由于染料的生产过程比较复杂,一般要经过磺化、重氮化、硝化、氧化、还原以及酸(盐)析等工序。在这些工序中会产生大量的废水,这些废水中含有酸、碱、染料、过氧化氢、淀粉和表面活性剂分散剂等化学物质,废水排放使环境受到严重污染[1]

染料废水具有色度高、含盐量高、水质水量变化大、毒性大、有机浓度高且成分复杂等[2]特点,给环境带来了严重的危害。主要危害在于:排放到水体中的染料可以吸收光线,降低水体的能见度,严重影响水生植物的光合功能;废水中的有机物则通过不断地消耗水体中的溶解氧,干扰了空气与水界面处氧气的转移机制,阻碍了水的自净过程;同时也降低了藻类制造食物和氧气的能力;当这种污水流入田间时,会堵塞土壤的孔隙,导致土质变硬;此外检测到废水中染料的存在会妨碍城市某些污水处理操作,如紫外线净化等;染料废水中的偶氮染料通过不断地还原分解产生芳香胺,能够引发膀胱癌以及肿瘤,少数三芳基甲烷和蒽醌染料也具有癌的诱变性,对眼睛和皮肤都有一定的刺激。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

研究zif-67衍生物对模型污染物偶氮染料甲基橙的降解效果、主要影响因素;最终为开发应用经济高效、环境友好的甲基橙降解新技术提供重要的理论基础和科学依据。

研究内容:

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3. 研究的方法与方案

研究方法及实验方案:

(1)制备zif-67:0.45g六水合硝酸钴3ml水中,5.5g 2-甲基咪唑溶于20ml水中,二者混合,室温下磁力搅拌6h;离心收集产物,水洗涤三次、甲醇洗涤三次以除去未反应的有机配体和金属离子;重复数次离心-洗涤的步骤后,产物用甲醇浸泡24h活化,将离心收集到的蓝紫色产物于 85℃干燥 24h。

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4. 研究创新点

在工业污水治理领域,基于SO4-的高级氧化技术因其高效、稳定、经济的特点而逐步兴起,而且金属有机骨架材料(MOFs)是近年来热门的无机-有机杂化多孔材料。目前,虽有关于MOFs衍生物用于降解水中污染物的报道,但本项目所开展的Co-MOF衍生产物催化活化过硫酸盐氧化降解甲基橙的研究目前为止均未见文献报道。该方法能耗低,操作简便,高效且应用性强,在MOFs去除污染物机理研究上是一个很有必要的补充。

5. 研究计划与进展

2018.12-2019.2

①查阅文献,确定详细的研究计划,购买试剂

②探索zif-67的合成方法

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