负载型水合氧化锆生物杂化材料的制备及其除磷特性开题报告
2021-12-23 21:40:50
全文总字数:2390字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
磷是地球生态系统中维系生命的主要元素之一,是构成生命的必要元素,在生物体的新陈代谢中起到重要作用。研究显示,磷污染会导致水体富营养化,破坏该生态系统中原有的生态结构。近年来,随着我国工农业的迅猛发展,水体磷污染问题日益严重,其高毒性对自然环境和人体健康带来严重的影响。小麦秸秆在我国产量大,成本低且易降解。20世纪90年代国外就有人对秸秆进行研究,把秸秆作为载体,研制出改性生物质复合材料,用于工业生产和废水处理等。以麦草秸秆为基材,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵作为醚化剂一步氨基化引入季胺基团,得到一步法季铵盐改性秸秆,然后通过原位沉积法将氧化锆负载于wsn上,成功制备得操作工艺更为简单,成本低廉的的一步法氧化锆改性生物复合材料这不仅是水体除磷的一种新方式,而且提供了一种新的秸秆利用方式,对降低水体磷含量,改善自然环境,提高秸秆利用率都富有意义。通过改性,进一步提高改性生物质复合材料对磷的去除能力,改进其对酸碱的适应性和对竞争离子的抗干扰性。在逐步改良下,相信该方法能够更大的范围内得到实际运用。
国内外研究现状
水体除磷的方法有很多。现阶段我国主要运用的除砷方法有化学沉淀法、离子交换法、生物法、膜分离法和吸附法等。
化学沉淀法是水体除磷的一种常用方法,应用范围最广,而且操作方法最为简单,主要是向水体投加各种化学试剂,与废水中的磷发生化学反应,使废水中呈溶解态的磷化物转化为固体磷化物,再通过沉淀法或者气浮法使磷化物从废水中去除。
2. 研究的基本内容
首先对目前国内的磷离子污染以及秸秆的性能和它的利用现状进行初步研究。利用CTA/氧化锆改性生物质制成一种新型的复合材料,揭示氧化锆改性秸秆对水中磷酸根选择吸附性能的研究结果,初步验证改性秸秆去除污水中磷酸根的应用性能。主要内容是以一步法制备氧化锆改性秸秆复合吸附剂;通过吸附等温实验,共存离子竞争吸附实验,pH对吸附性能影响的实验和吸附动力学实验来评价改性秸秆对水中磷酸根的吸附性能
3. 实施方案、进度安排及预期效果
研究st-n和st-n-fe3o4材料对水体磷的吸附动力学特征、吸附等温线,研究水体中竞争离子对材料吸附量的影响以及在水体酸碱度不同的条件下,吸附量的变化情况。
本课题进度:
三月份完成对资料的查阅和整理以及对实验原始材料的准备工作。
4. 参考文献
[1]陈集双,刘亦良. 秸秆生物质的工业化利用与秸塑新材料[j]. 江苏师范大学学报(自然科学版),2015,03:31-35.
[2]展思辉,张宇,朱丹丹,邱明英,于雯超,史强. 磁性fe3o4纳米颗粒的制备及在水处理中的应用[j]. 环境工程学报,2016,01:1-11.
[3]刘建胜. 我国秸秆资源分布及利用现状的分析[d].中国农业大学,2005.