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磁性Fe3O4@SiO2-CS的制备及其对Cr(VI)的吸附性能开题报告

 2020-10-31 09:11:56  

1. 研究目的与意义(文献综述)

#9658;研究目的

重金属铬主要来源于采矿、电镀、颜料、皮革蹂制等工业废水和垃圾渗滤液等,含cr(Ⅲ)和cr(vi)的工业废水易引起地表水和地下水的铬污染,对生态环境造成严重危害。铬可以通过消化道、呼吸道和皮肤等途径侵入人体,主要聚集在肝肾和内分泌腺中,引起慢性中毒,导致局部器官损坏进并进一步恶化。尤其是cr(vi)具有很强的氧化性、腐蚀性和生物毒性,有致畸、致癌和致突变的作用,通过食物链在生物体内富集,严重威胁人类健康。cr(vi)已被列为对人体危害最大的8种化学物质之一,是国际公认的3种致癌金属物之一,我国已将cr(vi)列为需严格控制的第一类污染物,《污水综合排放标准》(gb 8978-1996)规定cr(Ⅵ)的最高允许排放量为0.5mg/l,《生活饮用水卫生标准》规定cr(vi)含量不得超过0.05mg/l,受cr(vi)污染水体的治理已刻不容缓。

传统铬污染处理方法包括化学沉淀、氧化还原处理、离子交换、和光催化处理等,但这些方法的处理成本普遍较高,尤其是在污染物浓度较低时表现得尤为突出。与其他废水处理技术相比,吸附法具有工艺简单、成本低和容易实现操作等显著特点,因而在重金属废水处理领域得到了广泛的使用。在众多的吸附剂中,壳聚糖以其无毒无味,来源广泛,吸附量大等众多优点获得广泛关注。壳聚糖是自然界唯一一种天然阳离子聚合物,富含氨基和羟基,对金属离子有较好吸附性,且具有抗菌、可降解、可再生等众多优良性能,是不可多得的绿色吸附剂。但壳聚糖耐酸性不佳,在强酸性环境下易降解,且其机械强度较差,在水溶液中易溶胀,因此其改性研究在近年较为热门。目前国内外多采用制备壳聚糖/高岭土、壳聚糖/珍珠岩、壳聚糖/棉纤维和壳聚糖/金属氧化物配合物等方法来改善壳聚糖自身在性能上的不足。而考虑到吸附剂的分离及循环再利用,在吸附剂中引入磁性也是简化吸附剂分离的经典方法。故此研究旨在制备简单易分离的磁性壳聚糖金属氧化物复合吸附剂。

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2. 研究的基本内容与方案

#9658;研究内容

(1)采用温和的溶胶-凝胶法制备磁性壳聚糖金属氧化物复合物吸附剂,并确定最优的合成路径;

(2)运用现代表征和测试技术,通过对磁性壳聚糖/金属氧化物复合物吸附剂结构、形貌、织构性质和表面组成等的分析,研究金属氧化物的添加量、磁性氧化物的添加量等因素对吸附剂的形貌和吸附性能的影响,探讨影响其吸附性能的关键因素;

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3. 研究计划与安排

3 (1)2017-03-20前完成开题报告撰写;

(2)2017-04-15前完成复合材料的制备,上传阶段性成果;

(3)2017-05-20前完成复合材料的结构与性质表征和分析;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] ahmed a. galhoum, mohammad g. mahfouz, asem a. atia, sayed t. abdel-rehem, nabawia a. gomaa, thierry vincent, eric guibal. amino acid functionalized chitosan magnetic nanobased particles for uranyl sorption. ind. eng. chem. res. 2015, 54, 12374-12385.

[2] omar f. gonza#769;lez va#769;zquez, ma. del rosario moreno virgen, virginia herna#769;ndez montoya, rigoberto tovar go#769;mez, jose#769; l. alca#769;ntara flores, ma. ana pe#769;rez cruz, and miguel a. montes mora#769;n. adsorption of heavy metals in the presence of a magnetic field on adsorbents with different magnetic properties. ind. eng. chem. res. 2016, 55, 9323-9331

[3] fan l., luo c., lv z., lu f., qiu h. preparation of magnetic modified chitosan and adsorption of zn2 from aqueous solutions, colloids and surfaces b, biointerfaces, 88(2011) 574-81.

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