磷酸铁化学键合陶瓷的制备及其吸附Cr（Ⅵ）性能研究
发布时间：2021-01-30 18:33
除了二氧化硅和三氧化铝,氧化铁是地壳内含量最丰富的金属氧化物,其主要形式有三种:氧化亚铁（Fe O）、赤铁矿（Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）。丰富的铁资源吸引了研究者探索磷酸铁化学键合陶瓷材料的合成方法。本文提出利用四氧化三铁和磷酸的反应制备磷酸铁化学键合陶瓷。分别利用XRD、SEM等测试方法,研究了铁磷比和缓凝剂等影响因素对抗压强度、物相组成和凝结时间的影响,进一步研究了磷酸铁化学键合陶瓷对Cr（Ⅵ）的吸附性能。研究表明:铁磷比和缓凝剂显著影响磷酸铁化学键合陶瓷抗压强度和凝结时间。当铁磷比为3:1时,磷酸铁化学键合陶瓷取得最大压强,其1d,3d,7d和28d的抗压强度分别为19.68MPa,26.83MPa,30.14MPa and 36.45MPa。缓凝剂可以显著延长凝结时间并提高抗压强度。当硼酸掺量为4%时,28d的抗压强度最高,其值为44.57MPa。通过XRD和SEM表征可以发现,磷酸和四氧化三铁的反应生成的非晶相物质为磷酸铁化学键合陶瓷的粘结相。当缓凝剂的添加量大于6%时,材料中形成...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国各地区含铬工业废水排放情况
本课题利用四氧化三铁和磷酸反应制备了一种无机胶凝材料—磷酸铁化学键合陶瓷，主要考察其抗压强度和凝结时间等性能，并用于吸附 Cr(Ⅵ)离子的研究。通过 XRD、SEM、XPS 和 FTIR 等表征手段对其机理进行初步探索。本课题的主要研究内容包括：（1）研究铁磷比对磷酸铁化学键合陶瓷力学性能的影响，寻找四氧化三铁和磷酸的最佳配比；（2）研究水固比、不同缓凝剂和缓凝剂掺量对磷酸铁化学键合陶瓷的影响；初步探索缓凝剂对磷酸铁化学键合陶瓷水化过程的影响；（3）研究磷酸铁化学键合陶瓷的水化产物的组成、微观结构和水化机理；（4）研究磷酸铁化学键合陶瓷添加量、溶液 pH 和 Cr(Ⅵ)离子初始浓度对吸附效果的影响；（5）研究磷酸铁化学键合陶瓷吸附 Cr(Ⅵ)离子的动力学和热力学；本课题的主要技术路线如图 1.2 所示。
图 2.1 Cr(Ⅵ)标准曲线Fig.2.1 Standard curve of Cr(Ⅵ )和吸附量的计算吸附容量是表征吸附剂吸附能力的重要指标。吸附率（重金属与原有重金属的质量比，一般根据式 2.3 计算其）是指溶液中单位质量的吸附剂所吸附的重金属的质量吸附量 Q。 =( 0 ) 0100% （2.3） =( 0 ) （2.4）0—吸附反应前溶液中初始离子浓度，mg/Lt—吸附反应后溶液中剩余离子浓度，mg/L
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷镁比、水灰比、硼砂掺量对磷酸钾镁水泥耐水性的影响[J]. 孙春景,林旭健,季韬. 福州大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料对Cr（Ⅵ）的吸附性能[J]. 梁丽珠,王诗生,盛广宏. 环境工程学报. 2016(10)
[3]铜渣基铁系磷酸盐化学键合材料的制备及其固化Pb2+的研究[J]. 何欢,周新涛,罗中秋,史桂杰,张明琴. 材料导报. 2016(18)
[4]聚苯胺及磁性聚苯胺/Fe3O4复合微球吸附铬（Ⅵ）的研究[J]. 文锐,孙永华,李崇瑛. 化学研究与应用. 2016(09)
[5]磷渣基胶凝材料固化含砷废渣影响因素研究[J]. 史桂杰,周新涛,罗中秋,周元康. 硅酸盐通报. 2016(08)
[6]离子交换法处理废水中的铬（Ⅵ）[J]. 楚广,高腾飞,苏莎. 湖南有色金属. 2016(04)
[7]磷酸盐对磷酸镁水泥粘结性能的影响[J]. 范英儒,秦继辉,汪宏涛,尤超,余金城,钱觉时. 硅酸盐学报. 2016(02)
[8]磷酸镁生物骨水泥固化时间影响因素分析[J]. 马安博,赵娜娜. 新技术新工艺. 2015(08)
[9]磷渣基地聚物材料固化砷钙渣的机理[J]. 罗中秋,周新涛,贾庆明,周元康,刘守庆,张召述. 硅酸盐学报. 2015(05)
[10]固相比对磷酸镁医用粘合剂粘接性能的影响[J]. 王爱娟,范晓杰,李均明,张姣,陈鼎,刘林涛. 稀有金属材料与工程. 2014(S1)
博士论文
[1]镁铝水滑石基复合材料吸附去除水中铬（Ⅵ）、磷酸盐的研究[D]. 邓林.湖南大学 2015
[2]高性能磷酸镁水泥基材料研究[D]. 汪宏涛.重庆大学 2006
硕士论文
[1]外源黏土矿物添加对酸化土铅、铬吸附解吸特征的影响[D]. 陈青.山东农业大学 2016
[2]无机磷酸盐胶凝材料物理性能及加固性能的研究[D]. 裴晓峰.哈尔滨工业大学 2012
[3]颗粒活性炭负载氧化铁（IOCGAC）吸附除Cr（Ⅵ）研究[D]. 李炳.湖南大学 2007
本文编号：3009385
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国各地区含铬工业废水排放情况
本课题利用四氧化三铁和磷酸反应制备了一种无机胶凝材料—磷酸铁化学键合陶瓷，主要考察其抗压强度和凝结时间等性能，并用于吸附 Cr(Ⅵ)离子的研究。通过 XRD、SEM、XPS 和 FTIR 等表征手段对其机理进行初步探索。本课题的主要研究内容包括：（1）研究铁磷比对磷酸铁化学键合陶瓷力学性能的影响，寻找四氧化三铁和磷酸的最佳配比；（2）研究水固比、不同缓凝剂和缓凝剂掺量对磷酸铁化学键合陶瓷的影响；初步探索缓凝剂对磷酸铁化学键合陶瓷水化过程的影响；（3）研究磷酸铁化学键合陶瓷的水化产物的组成、微观结构和水化机理；（4）研究磷酸铁化学键合陶瓷添加量、溶液 pH 和 Cr(Ⅵ)离子初始浓度对吸附效果的影响；（5）研究磷酸铁化学键合陶瓷吸附 Cr(Ⅵ)离子的动力学和热力学；本课题的主要技术路线如图 1.2 所示。
图 2.1 Cr(Ⅵ)标准曲线Fig.2.1 Standard curve of Cr(Ⅵ )和吸附量的计算吸附容量是表征吸附剂吸附能力的重要指标。吸附率（重金属与原有重金属的质量比，一般根据式 2.3 计算其）是指溶液中单位质量的吸附剂所吸附的重金属的质量吸附量 Q。 =( 0 ) 0100% （2.3） =( 0 ) （2.4）0—吸附反应前溶液中初始离子浓度，mg/Lt—吸附反应后溶液中剩余离子浓度，mg/L
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷镁比、水灰比、硼砂掺量对磷酸钾镁水泥耐水性的影响[J]. 孙春景,林旭健,季韬. 福州大学学报(自然科学版). 2016(06)
[2]凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料对Cr（Ⅵ）的吸附性能[J]. 梁丽珠,王诗生,盛广宏. 环境工程学报. 2016(10)
[3]铜渣基铁系磷酸盐化学键合材料的制备及其固化Pb2+的研究[J]. 何欢,周新涛,罗中秋,史桂杰,张明琴. 材料导报. 2016(18)
[4]聚苯胺及磁性聚苯胺/Fe3O4复合微球吸附铬（Ⅵ）的研究[J]. 文锐,孙永华,李崇瑛. 化学研究与应用. 2016(09)
[5]磷渣基胶凝材料固化含砷废渣影响因素研究[J]. 史桂杰,周新涛,罗中秋,周元康. 硅酸盐通报. 2016(08)
[6]离子交换法处理废水中的铬（Ⅵ）[J]. 楚广,高腾飞,苏莎. 湖南有色金属. 2016(04)
[7]磷酸盐对磷酸镁水泥粘结性能的影响[J]. 范英儒,秦继辉,汪宏涛,尤超,余金城,钱觉时. 硅酸盐学报. 2016(02)
[8]磷酸镁生物骨水泥固化时间影响因素分析[J]. 马安博,赵娜娜. 新技术新工艺. 2015(08)
[9]磷渣基地聚物材料固化砷钙渣的机理[J]. 罗中秋,周新涛,贾庆明,周元康,刘守庆,张召述. 硅酸盐学报. 2015(05)
[10]固相比对磷酸镁医用粘合剂粘接性能的影响[J]. 王爱娟,范晓杰,李均明,张姣,陈鼎,刘林涛. 稀有金属材料与工程. 2014(S1)
博士论文
[1]镁铝水滑石基复合材料吸附去除水中铬（Ⅵ）、磷酸盐的研究[D]. 邓林.湖南大学 2015
[2]高性能磷酸镁水泥基材料研究[D]. 汪宏涛.重庆大学 2006
硕士论文
[1]外源黏土矿物添加对酸化土铅、铬吸附解吸特征的影响[D]. 陈青.山东农业大学 2016
[2]无机磷酸盐胶凝材料物理性能及加固性能的研究[D]. 裴晓峰.哈尔滨工业大学 2012
[3]颗粒活性炭负载氧化铁（IOCGAC）吸附除Cr（Ⅵ）研究[D]. 李炳.湖南大学 2007
本文编号：3009385
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3009385.html
