聚多巴胺/膨润土复合吸附材料的制备及吸附分离性能任务书
2020-05-19 21:23:20
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
粘土矿物是以含铝、镁等元素为主的一类硅酸盐矿物,主要有凹凸棒土、膨润土、蒙脱石和伊利石等矿物种类。膨润土是以蒙脱石为主要成分的粘土矿物,因其具有优良的吸附性能和离子交换性能,广泛应用于环境吸附领域。但在实际使用中,采用粉末状吸附剂进行水处理,不仅难以回收利用,还会造成二次污染,后处理工艺较复杂,这也是目前此类粘土矿物应用于废水处理中存在的主要问题。如能在膨润土中负载一定量的磁性微粒制备磁性膨润土复合吸附材料,即可利用磁分离技术实现吸附后的快速分离回收。
多巴胺(dopamine),一种生物神经递质,不仅具有丰富的官能团,而且可以通过自发的氧化聚合,很容易粘附到各种材料表面,从而为合成各种复合材料提供了一个多功能平台。基于多巴胺的亲水性、自身的粘附性以及对阳离子的吸附特性,以多巴胺为中间桥梁,制备有效负载fe3o4磁性纳米粒子的聚多巴胺/膨润土复合吸附材料,不仅可以有效地应用于水体中多种污染物的吸附去除,而且有利于增加磁性材料的化学稳定性,可以更有效地保护磁性纳米颗粒,因此对于实际的工业操作具有很大的应用前景。
本课题即要求以膨润土为原材料,先采用多巴胺对凹凸棒土进行表面功能化改性,探究多巴胺在膨润土表面聚合的最佳反应条件,然后在聚多巴胺包覆后的膨润土表面沉积fe3o4磁性纳米粒子,对所制备的复合材料进行结构表征,以氯酚或亚甲基蓝等有机污染物的吸附量作为考察指标,由此筛选出最佳的制备工艺条件。考察所制备的复合材料的吸附性能和固液分离性能,同时与粉体膨润土吸附剂进行对照,微观结构与宏观试验数据结合,进行分析讨论,并给出合适的机理解释,从而为实际新型粘土矿物吸附剂及多巴胺复合吸附材料在有机污染物净化处理中的推广应用提供重要的理论依据
2. 参考文献
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[2] 庞秀,曹吉林,谭朝阳,等.膨润土及柱撑膨润土的成型及其结构变化[j].中国非金属矿工业导刊,2006(4):24-27
[3] 王雪征,曹吉林,陈学青.复合膨润土的合成及其对氟离子的吸附[j].环境科学与技术,2011,34(1):65-69
3. 毕业设计(论文)进程安排
查找收集文献资料、撰写开题报告 |
2周 |
准备实验器材和实验药品 |
1周 |
实验阶段 |
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处理数据、撰写论文 |
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答辩 |
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