氨氮处理材料的制备及其机理研究
发布时间：2021-03-06 02:24
随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,含氮化合物的排放量急剧增加,导致水中氨氮含量严重超标,已经成为水资源的主要污染源而引起各界的关注。SCOPE（国际环境问题科学委员会）将全球氮超载作为一个潜在的环境问题提出,而水中氮含量超标是氮超载的主要表现形式。水中氨氮含量超标造成水体富营养化,诱发“赤潮”,导致鱼类及水生动物的大量死亡,破坏水产资源,污染水质,降低水的使用价值,最终影响人类的生命健康。城市河流与湖泊水中的氨氮主要以铵根离子（NH4+）的形式存在,吸附法能够比化学氧化法更有效的去除铵根离子,成本较低,吸附剂可以循环利用,绿色环保。但是,被吸附的氨只有转换成无毒无害的氮气,才能真正解决氮超载的问题,保持自然的氮平衡。近年来,光催化技术具有能耗低,操作简便,反应条件温和,无二次污染等优点,被许多研究人员应用到氨氮处理的研究中。迄今为止,有关氨氮降解的选择性氧化研究报道较少,如何将氨氮选择性转化为氮气,目前仍没有令人满意的答案,这一问题仍需要不断探索。本论文的主要研究内容包括:（1）针对以铵根离子为主要污染物的氨氮废水中,提出利用吸附的方法将带正电的铵根离子去除。采用三聚氰胺与碳酸...
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
（a）沸石结构方案，其中X+表示结构外阳离子；（b）斜发沸石中离子交换的简化
上海师范大学硕士学位论文第一章9图1-2氮吸附解吸等温线[32]在液氮温度下，Ar或Kr在石墨化炭黑上的吸附主要导致这种类型。在低相对压力下，III型和V型的初始零斜率反映了弱吸附质和吸附剂的相互作用，与吸附质和吸附质相互作用相当。聚乙烯对氮的吸附就是一个例子。这种类型的等温线无法估计固体单层容量，因此不能计算出比表面积[33]。在中孔发生毛细冷凝的情况下，解吸路径将不同于吸附路径，从而形成滞后环。环的类型主要与孔的形状有关。均匀分布的球形和圆柱形窄介孔材料表现出H1型迟滞回线。H2类型的滞后是常见的无机氧化物具有复杂的网络互连的窄孔。一个过于简单化的理论将其归因于窄颈和宽的体腔-类似于墨水瓶，在冷凝和吸附上的差异。H3型环存在于由聚集的非刚性板状颗粒组成的固体中，例如一些粘土种类。另一方面，H4型是具有I型等温线的微孔物质，具有狭缝状的微孔。对于一些微孔材料，解吸曲线在低相对压力下超过吸附曲线（图1-3中的虚线）。这种现象可能是由于非刚性微孔的膨胀、吸附质分子的不可逆吸附（只要孔径不受影响）或化学作用造成的[34-36]。
第一章上海师范大学硕士学位论文10图1-3氮物理吸附的滞后曲线类型[37]近年来，氮化碳（CN）由于其合成简单、吸引电子带结构、无毒性和高稳定性，引起了人们的极大兴趣[38-40]。根据以往的研究，与块状的（CN）相比，介孔氮化碳（CN）材料具有更高的比表面积（高达830m2/g）和更大的孔隙率（高达1.25cm3/g），Li等人以球形二氧化硅为硬模板，乙二胺和四氯化碳为前驱体，采用纳米铸造工艺成功的制备了分级介孔CN微球。球形CN材料的粒径约为4um,三维介孔结构，孔径大小集中在~4.0和43nm。其氮含量高达17.8wt%，具有丰富的碱性位点。孔壁主要由苯环和吡啶环组成，苯环和吡啶环之间由氮原子连接，呈现部分石墨化结构。由于其具有高比表面积，丰富的含氮和含氧碱基、分层的介孔结构和稳定的骨架结构，使其具有优异的二氧化碳捕获性能和循环稳定性，其CO2吸收量高达2.9mmol/g[41]。Liu等人发现磷酸盐改性的石墨相氮化碳增强了对氧气的吸附[42]。1.2.3.3化学吸附化学吸附是吸附质与固体表面原子（或分子）形成吸附化学键的吸附作用，在实际运用中，吸附过程通常是物理吸附与化学吸附并存，例如活性炭吸附水中
【参考文献】：
期刊论文
[1]一步合成铁氮掺杂碳纳米粒子及其可见光催化[J]. 李洪仁,张岩,刘诗琪,李锋. 无机化学学报. 2015(10)
[2]Selective catalytic oxidation of ammonia to nitrogen over orderly mesoporous CuFe2O4 with high specific surface area[J]. Wenrui Yue,Runduo Zhang,Ning Liu,Biaohua Chen. Chinese Science Bulletin. 2014(31)
本文编号：3066276
【文章来源】：上海师范大学上海市
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
（a）沸石结构方案，其中X+表示结构外阳离子；（b）斜发沸石中离子交换的简化
上海师范大学硕士学位论文第一章9图1-2氮吸附解吸等温线[32]在液氮温度下，Ar或Kr在石墨化炭黑上的吸附主要导致这种类型。在低相对压力下，III型和V型的初始零斜率反映了弱吸附质和吸附剂的相互作用，与吸附质和吸附质相互作用相当。聚乙烯对氮的吸附就是一个例子。这种类型的等温线无法估计固体单层容量，因此不能计算出比表面积[33]。在中孔发生毛细冷凝的情况下，解吸路径将不同于吸附路径，从而形成滞后环。环的类型主要与孔的形状有关。均匀分布的球形和圆柱形窄介孔材料表现出H1型迟滞回线。H2类型的滞后是常见的无机氧化物具有复杂的网络互连的窄孔。一个过于简单化的理论将其归因于窄颈和宽的体腔-类似于墨水瓶，在冷凝和吸附上的差异。H3型环存在于由聚集的非刚性板状颗粒组成的固体中，例如一些粘土种类。另一方面，H4型是具有I型等温线的微孔物质，具有狭缝状的微孔。对于一些微孔材料，解吸曲线在低相对压力下超过吸附曲线（图1-3中的虚线）。这种现象可能是由于非刚性微孔的膨胀、吸附质分子的不可逆吸附（只要孔径不受影响）或化学作用造成的[34-36]。
第一章上海师范大学硕士学位论文10图1-3氮物理吸附的滞后曲线类型[37]近年来，氮化碳（CN）由于其合成简单、吸引电子带结构、无毒性和高稳定性，引起了人们的极大兴趣[38-40]。根据以往的研究，与块状的（CN）相比，介孔氮化碳（CN）材料具有更高的比表面积（高达830m2/g）和更大的孔隙率（高达1.25cm3/g），Li等人以球形二氧化硅为硬模板，乙二胺和四氯化碳为前驱体，采用纳米铸造工艺成功的制备了分级介孔CN微球。球形CN材料的粒径约为4um,三维介孔结构，孔径大小集中在~4.0和43nm。其氮含量高达17.8wt%，具有丰富的碱性位点。孔壁主要由苯环和吡啶环组成，苯环和吡啶环之间由氮原子连接，呈现部分石墨化结构。由于其具有高比表面积，丰富的含氮和含氧碱基、分层的介孔结构和稳定的骨架结构，使其具有优异的二氧化碳捕获性能和循环稳定性，其CO2吸收量高达2.9mmol/g[41]。Liu等人发现磷酸盐改性的石墨相氮化碳增强了对氧气的吸附[42]。1.2.3.3化学吸附化学吸附是吸附质与固体表面原子（或分子）形成吸附化学键的吸附作用，在实际运用中，吸附过程通常是物理吸附与化学吸附并存，例如活性炭吸附水中
【参考文献】：
期刊论文
[1]一步合成铁氮掺杂碳纳米粒子及其可见光催化[J]. 李洪仁,张岩,刘诗琪,李锋. 无机化学学报. 2015(10)
[2]Selective catalytic oxidation of ammonia to nitrogen over orderly mesoporous CuFe2O4 with high specific surface area[J]. Wenrui Yue,Runduo Zhang,Ning Liu,Biaohua Chen. Chinese Science Bulletin. 2014(31)
本文编号：3066276
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3066276.html
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