鎳在電鍍、催化、電池等工業(yè)領域中得到廣泛應用,然而生產廢水的隨意排放會導致水體中重金屬鎳離子污染嚴重,這對人類和水生動植物都有巨大危害。如何從廢水中去除以鎳離子為代表性的重金屬污染物是目前基礎研究和實際應用中需要面對的問題。與傳統(tǒng)的處理技術相比,吸附法由于其設計簡單,去除效率高,具有成本效益等優(yōu)點,在工業(yè)重金屬廢水的治理中引起了極大的關注。本文采用簡便的一鍋溶劑熱法制備了氨基功能化的生物炭磁性復合材料RB@MgFeAlO₄-NH₂,以提高吸附性能和分離效率,同時降低成本效率,材料表現(xiàn)出的協(xié)同效果和出色的吸附性能表明了其潛在的實際應用價值。其次,合成了單一純相Mg-Al-LDH及其煅燒產物,并對其進行了吸附研究。采用靜態(tài)批實驗方法研究了pH、離子強度、接觸時間、初始Ni（Ⅱ）濃度和溫度等因素對吸附材料吸附Ni（Ⅱ）的影響。將吸附等溫模型、動力學分析與傅立葉變換紅外光譜（FT-IR）、X射線光電子能譜（XPS）和電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）等表征相結合,從微觀和宏觀兩個層面探索其吸附機理,為工業(yè)重金屬廢水的治理提供理論指導和數(shù)據支撐。實驗... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

尖晶石晶格結構圖[15]

合肥工業(yè)大學專業(yè)碩士研究生學位論文10控制反應過程的能力、提高合成條件的重復性和納米顆粒形狀的均勻性等方面具有優(yōu)勢。TsvetkovM等人[26]通過溶膠-凝膠法，使用環(huán)氧丙烷作為膠凝劑，制備了MFe2O4型鐵氧體，其中M＝Zn，Co和Mg。制備的鐵氧體通過納米沉淀技術成功地用銀納米顆粒(Ag-NPs)改性。以這種方式制備了具有不同Ag含量的9個鐵氧體/銀納米顆粒納米復合材料樣品�？傊�，尖晶石鐵氧體以優(yōu)異磁學功能性出現(xiàn)在環(huán)境污染物去除的各個方面。1.2.3LDH1.2.3.1LDH的簡介層狀雙金屬氫氧化物(LDH)，是一類具有水鎂石型結構的新型層狀功能材料，又稱水滑石類化合物。它們的化學通式可以用以下表示：[12+3+()2]+(/)y2O其中M2+和M3+分別表示組成層板的二價和三價金屬陽離子，An-表示主體層板間的客體陰離子。其中M2+可以是Mg2+、Ca2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+等二價金屬陽離子;常見的M3+為Al3+、Fe3+；An-則為CO32-、PO43-、SO42-、Cl-、OH-、N03-等無機和有機離子以及一些絡合離子[27]。各種不同的二價和三價金屬都可以納入LDH框架，另外M2+/M3+摩爾比介于2~4之間也即x值在0.2~0.33之間時，能得到結構完整的LDH。因此，通過控制無機層陽離子和層間空間陰離子的化學組成，可以精確調節(jié)獨特的結構和功能特性。LDH的應用依賴于其獨特的分層結構，化學多樣性和陰離子交換性質，因此制備高結晶度LDH對于建立材料結構與其功能之間的關系至關重要。然而，顯而易見的是，制備具有改善的特異性能，陰離子交換能力和組成可控的單一物相高度結晶的LDH是極具挑戰(zhàn)性的。圖1.2LDH的結構示意圖

合肥工業(yè)大學專業(yè)碩士研究生學位論文 度等因素對重金屬離子 Ni(II)在吸附材料上的去除效果影響，結合 XRD，F(xiàn)T-IR，ICP-MS，XPS 等多種技術方法研究吸附作用機理。本實驗課題的研究目標是通過合成高效吸附材料來研究其對廢水中重金屬離子 Ni(II)的吸附性能和吸附機理，詳細討論了固體吸附劑去除重金屬離子結構特性和表面化學性質的重要特征，以期為廢水中的重金屬離子的去除提供一種新材料和新思路，從而為尋找和開發(fā)高效吸附劑提供實驗參考和理論依據。此外，從技術和經濟的角度對新型吸附材料在工業(yè)廢水處理中的應用前景進行了展望。 本課題的研究框架如圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物炭復合材料在廢水處理中的應用研究進展[J]. 蒲生彥,賀玲玲,劉世賓.  工業(yè)水處理. 2019(09)
[2]生物炭吸附重金屬的研究進展[J]. 林雪原,荊延德,鞏晨,何振立.  環(huán)境污染與防治. 2014(05)
[3]水熱炭化廢棄生物質的研究進展[J]. 吳倩芳,張付申.  環(huán)境污染與防治. 2012(07)
[4]均勻沉淀（尿素水解）法合成CO32-型MgAl-LDH[J]. 馬輝,范翠紅,孫亞紅,王娟,黃改玲,馬淑蘭,楊曉晶.  北京師范大學學報(自然科學版). 2011(02)
[5]由Mg-Fe（Ⅱ）-Fe（Ⅲ） LDH層狀前體制備MgFe2O4尖晶石的研究[J]. 劉俊杰,李峰,EVANS,D.G,段雪.  化學學報. 2003(01)
[6]鎂鋁型水滑石水熱合成[J]. 謝暉,矯慶澤,段雪.  應用化學. 2001(01)

博士論文
[1]尖晶石型鐵氧體納米晶的控制合成、結構和性能研究[D]. 顏愛國.中南大學 2008
[2]Mg-Al LDH的水熱合成及其分散體系液晶相行為的調控[D]. 祝文霞.山東大學 2007

碩士論文
[1]尖晶石鐵氧體材料的制備及磁、電、氣敏性能研究[D]. 郭建琴.太原理工大學 2019
[2]尖晶石鎂鐵氧體、錳鐵氧體及其復合材料的結構性能調控[D]. 房刊.河北工程大學 2018
[3]二次水熱法合成炭微球/鐵氧體及其性能研究[D]. 賀曉峰.哈爾濱工程大學 2015



本文編號：3253390