固载量对树脂基HAP复合材料除氟性能影响研究开题报告
2022-01-18 22:03:37
全文总字数:2981字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
意义:氟是构成生物体的主要成分之一,也是水体中的一种主要阴离子型污染物。痕量的氟有利于预防龋齿,若饮用水中的氟小于0.5 ppm,龋齿的发病率会达到70%以上;但是若超过1 ppm,牙齿会出现斑点并且变脆;若超过4 ppm,甚至会导致氟骨病的发生。世界卫生组织声明:饮用水中的含氟量不能超过1.5 mg/l。但全球许多国家的地下水中含氟量远超此标准,且长期饮用高氟水极易引起氟中毒。在我国,除上海市和海南省外,其余各地均存在地方性氟中毒病区。氟污染主要来源于岩石、矿物和土壤以及钢铁、玻璃、水泥等工业生产中,这些含有大量氟离子的废水流入地下水后,导致了水体的氟污染。所以,处理含氟废水的研究对于保证人类饮用水安全和保护生态环境是非常有意义的。
目的:使用吸附法除氟已被广泛认可,所以如何找到吸附效果良好、便于回收再利用、价格低廉的吸附剂成为了主要的研究方向。本设计建立在新型树脂基羟基磷灰石复合材料的基础上,通过改变钙源和磷源的浓度,制备不同hap固载量的复合材料,探究固载量对新型树脂基复合材料除氟性能的影响。并进一步研究其除氟机理,为相关除氟材料的制备和实际应用提供依据。国内外研究现状
国内外常见的除氟方法有沉淀法、膜过滤法、离子交换法和吸附法。
2.1 沉淀法
2. 研究的基本内容
新型树脂基HAP复合材料以阴离子交换树脂为载体,利用其特有的高分子网状孔道,将纳米级HAP固载于其中,以解决HAP内部致密易团聚,分离和回收困难的问题。该复合材料具有吸附特异性好、适合实际中性水体、可重复利用的优点。
本研究拟在不同钙源和磷源的浓度条件下,制备得不同固载量的树脂基HAP复合材料。将复合材料进行消解,通过原子吸收光谱法测定钙的固载量、紫外分光光度法测定磷的固载量,计算实际HAP固载量。通过SEM、XRD等方法对复合材料进行表征,并通过吸附等温线、吸附动力学、pH影响、竞争离子影响等吸附实验研究复合材料的除氟能力。对比不同钙源磷源投加量下,不同HAP固载量的复合材料的综合性能,挑选出最优固载量的复合材料。并探究树脂基羟基磷灰石除氟的机理,为相关除氟材料的制备和实际应用提供依据。3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案:
1. 在不同钙源和磷源的浓度条件下,制备得不同固载量的树脂基hap复
合材料;
4. 参考文献
[1]王萍,李国昌.羟基磷灰石的制备及除氟性能研究[j].环境工程学报,2009,3(03):564-568.
[2]雷绍民,郭振华.氟污染的危害及含氟废水处理技术研究进展[j].金属矿山,2012(04):152-159.
[3]胡家朋.羟基磷灰石复合改性材料的制备及其除氟性能研究[d].南昌大学,2016.博士论文.