类水滑石焙烧产物对高氯酸盐的吸附

发布时间：2023-04-09 02:49

　　本文采用硝酸镁、硝酸锌、硝酸铝、碳酸钠、氢氧化钠等为主要原料,利用共沉淀法合成了不同Mg2+含量的Mg/Zn/Al类水滑石,并在不同的焙烧温度下制备其焙烧产物。通过X射线衍射、比表面积测定、红外光谱等方法对制备样品的层间结构、热稳定性及表面性质进行表征。通过开展类水滑石对高氯酸盐的静态吸附实验,主要探讨吸附动力学模型、吸附等温线线模型及热力学参数,同时研究了焙烧温度、Mg/Zn/Al摩尔比、吸附时间、溶液pH值、吸附剂投加剂量等因素对类水滑石吸附去除水中高氯酸盐的性能影响,并对吸附机理进行分析。实验结论如下： (1)采用共沉淀法制备的四种不同摩尔比的类水滑石,样品均出现与水滑石相类似较强的特征衍射峰,晶体衍射峰的强度和对称性均随Mg2+含量的增加而提高。当温度超过500℃时,经高温焙烧后的类水滑石特征衍射峰完全消失,阴离子分解,层状结构消失及层间水完全脱出,同时生成了ZnO和MgAl2O4尖晶石,说明已经出现了混合氧化物的特征衍射峰； (2)红外光谱分析表明合成的类水滑石层间插入了碳酸根离子,表明合成的类水滑石符合水滑石特征；随着焙烧温度的升高,比表面积增大,而温度超过500℃时由于高...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
        1.1.1 高氯酸盐的基本性质
        1.1.2 高氯酸盐的来源与污染
    1.2 高氯酸盐的危害
    1.3 高氯酸盐的处理技术
        1.3.1 吸附法
        1.3.2 离子交换法
        1.3.3 膜分离技术
        1.3.4 化学还原法
        1.3.5 生物修复法
    1.4 水滑石概述
        1.4.1 水滑石结构
        1.4.2 水滑石性质
    1.5 水滑石制备方法
        1.5.1 共沉淀法
        1.5.2 离子交换法
        1.5.3 焙烧还原法
        1.5.4 水热合成法
    1.6 水滑石的应用
        1.6.1 在环境污染治理方面的应用
        1.6.2 在催化方面的应用
        1.6.3 在医药和杀菌方面的应用
        1.6.4 在阻燃方面的应用
    1.7 研究内容
    1.8 创新点
第二章 类水滑石及其焙烧产物的制备及表征
    2.1 实验仪器、材料
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验材料
    2.2 水滑石的制备和命名
        2.2.1 水滑石的制备
        2.2.2 水滑石的命名
    2.3 产物的表征
        2.3.1 X射线衍射分析
        2.3.2 比表面积测定
        2.3.3 红外光谱分析
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 不同金属比例下XRD图分析
        2.4.2 不同煅烧温度XRD图分析
        2.4.3 表面积测定
        2.4.4 FT-IR分析
    2.5 本章小结
第三章 类水滑石焙烧产物对高氯酸盐的吸附研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 高氯酸盐的测定方法
        3.1.2 高氯酸盐去除率和吸附量计算
        3.1.3 实验方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 HTLC2和CHT2-500吸附效果对比
        3.2.2 焙烧温度对吸附效果的影响
        3.2.3 Mg/Zn/Al摩尔比对吸附效果的影响
        3.2.4 吸附液pH值对吸附效果的影响
        3.2.5 吸附时间对吸附效果的影响
        3.2.6 吸附剂量对吸附效果的影响
    3.3 本章小结
第四章 类水滑石焙烧产物对高氯酸盐吸附的动、热力学研究
    4.1 类水滑石焙烧产物对高氯酸盐吸附的动力学研究
        4.1.1 吸附平衡实验
        4.1.2 吸附动力学模拟
    4.2 类水滑石焙烧产物对高氯酸盐吸附的热力学研究
        4.2.1 等温吸附平衡实验
        4.2.2 吸附等温线模拟
    4.3 吸附热力学参数
    4.4 吸附机理研究
    4.5 本章小结
第五章 结论和建议
    5.1 研究结论
    5.2 建议
参考文献
致谢
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本文编号：3786926