无机铁盐及铁基MOFs去除富营养化水体中磷的应用基础研究
发布时间：2021-01-05 08:29
湖泊和水库的富营养化已经严重威胁到地球上有限的淡水资源。大多研究认为,磷是水体富营养化的主控因素,降低水体磷浓度是治理富营养化的重要措施。吸附技术是一种高效的水处理方法,具有经济、灵活、操作简单等优点,运用该技术的关键在于吸附材料自身的功能特性。鉴于Fe对P的亲和性,且成本低廉,原料丰富,对环境无害等优点,铁吸附剂逐渐在水体磷污染治理的应用研究中崭露头角,成为一种具有潜在应用价值的除磷剂。基于课题组现有的研究条件以及实验探索,本论文采用两类吸附剂——传统无机铁盐与新型铁基金属有机框架材料（Fe-based MOFs）,对模拟水样、中度富营养化景观水体翠湖、重度富营养化天然湖泊星云湖进行除磷效果、影响因素及除磷机理的研究,通过现代仪器分析手段对两类吸附剂载磷沉淀物的形貌、化学组成及物相转化进行了研究,并采用单一浸取剂提取法进行了载磷沉淀物的稳定性研究。同时,对Fe-based MOFs材料进行功能化设计后应用于富营养化水体除磷的效果进行了初步探究。论文的主要内容如下:1.针对总磷浓度较低(TP<1.0mg·L-1)的湖泊及水库等富营养化水体的模拟水样进行两类吸...
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：207 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
常温下水相中磷的Eh-pH关系图
利用金属离子与含 O、N 的有机配体通过自组装形成[131Fs 材料在储氢、催化、吸附、分离、以及光、电、磁等能和潜在的应用价值。近年来，MOFs 材料的研究炙手可关文献报道，已经报道的这类配合物目前约有好几百个为 MOFs 的实际应用奠定了基础，MOFs 的应用领域在短拓性的发展，并生机无限。材料的优点料与传统的有机聚合物、无机聚合物不同，它结合了高特点，是具有网格结构、规则纳米孔道、三维周期性的。有机配体和多孔结构赋予了 MOFs 材料优越的性能，可以组合不同几何结构的 MOFs 材料[133]。
图 1.3 IR-MOF-n 的空间结构示意图[136]Figure1.3 Schematic representation of MOFs prepared[136]绿色代表金属 Zn 多面体，黑色球代表 C 原子，红色球代表 O 原子，黄色球表示最大的 Vander Waals 空间6.1.2 大比表面积由于 MOFs 材料具有空间网状结构及较多孔道，它是已发现的目前具有最大比表面积的多孔材料[135,136]。大多数MOFs的比表面积远远超过了传统的多孔材料。2005 年，法国 Ferey 等[137]成功合成了 MIL-101（MIL, Material Institut Lavoisier），其 BET 比表面积为 4620 m2·g-1；2009 年，Matzger 小组[138]在 JACS 上首次报道了一种新型 MOFs 材料 UMCM-2，它的 BET 比表面积达到 5200m2·g-1；随后在 2010年，Yaghi 研究小组[139]在 Science 上报道制备了目前最大比表面积的 MOFs 材料MOF-210，其 BET 比表面积高达 6240m2·g-1。高比表面的 MOFs 材料具有潜在的应用价值，如气体的分离存储、吸附分离、催化剂负载等，同样也给科研人员带
【参考文献】：
期刊论文
[1]水铁矿吸附磷酸根的影响因素[J]. 崔蒙蒙,刘锋,黄天寅,王殿升. 环境工程学报. 2017(04)
[2]不同沉淀pH值条件下制备的水合氧化锆对水中磷酸盐的吸附作用[J]. 王星星,林建伟,詹艳慧,张志斌,邢云青,姜博汇,储鸣. 环境科学. 2017(05)
[3]磷污染处理技术的研究进展[J]. 高教成. 科技资讯. 2016(29)
[4]磁性吸附材料的制备及其在水处理中的应用研究[J]. 段建菊,鲁秀国,黄林长,杨凌焱. 现代化工. 2016(11)
[5]水处理吸附剂再生技术的研究进展[J]. 潘志彬,何敏旋,李绍秀. 能源与环境. 2016(01)
[6]用低品位菱铁矿石去除水中低浓度磷酸盐[J]. 邢波波,陈天虎,刘海波,庆承松,谢巧勤,谢晶晶. 硅酸盐学报. 2016(02)
[7]金属有机骨架（MOFs）为壳的核壳结构材料研究进展[J]. 农洁静,赵文波,覃显业,刘彪,张政. 化工进展. 2015(03)
[8]阳宗海沉积物中磷的稳定性[J]. 杜诗云,杨常亮,李世玉,刘楷,鲁磊,张孝双. 环境工程学报. 2015(03)
[9]新型纳米结构铈锰复合氧化物的磷吸附行为与机制研究[J]. 吴秋月,陈静,张伟,王东田,张高生. 环境科学学报. 2015(06)
[10]Influence of moderate pre-oxidation treatment on the physical, chemical and phosphate adsorption properties of iron-containing activated carbon[J]. Zhengfang Wang,Mo Shi,Jihua Li,Zheng Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2014(03)
博士论文
[1]铁盐絮凝法治理阳宗海砷污染的效果及含砷沉积物的稳定性研究[D]. 王世雄.云南大学 2016
[2]新型吸附材料的制备及对重金属离子和染料吸附性能研究[D]. 师兰.吉林大学 2014
硕士论文
[1]稳定金属有机骨架材料的合成与功能应用研究[D]. 胡应立.中国科学技术大学 2016
[2]铁锰复合氧化物/壳聚糖珠吸附材料制备及其去除水中砷、磷的研究[D]. 李海宁.烟台大学 2016
[3]基于MOF多级孔材料的设计合成及应用研究[D]. 刘荀.辽宁师范大学 2015
[4]磁性纳米材料的制备及其分离富集痕量组分的应用研究[D]. 谢菁.扬州大学 2013
[5]CMC-CoFe2O4磁性吸附剂的制备及吸附回收磷的实验研究[D]. 徐小明.哈尔滨工程大学 2013
[6]功能化金属有机骨架结构材料设计、制备与气体存储性能研究[D]. 闫秋菊.宁波大学 2013
[7]利用硫酸亚铁去除污水中的磷酸盐[D]. 林进南.哈尔滨工业大学 2013
[8]还原铬渣去除废水中磷和铬的研究[D]. 彭亢晋.上海交通大学 2010
[9]城市污水处理厂尾水中磷的形态分析及除磷研究[D]. 徐伟勇.浙江工业大学 2009
[10]化学除磷絮凝剂的选择[D]. 李京雄.广东工业大学 2005
本文编号：2958356
【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校
【文章页数】：207 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
常温下水相中磷的Eh-pH关系图
利用金属离子与含 O、N 的有机配体通过自组装形成[131Fs 材料在储氢、催化、吸附、分离、以及光、电、磁等能和潜在的应用价值。近年来，MOFs 材料的研究炙手可关文献报道，已经报道的这类配合物目前约有好几百个为 MOFs 的实际应用奠定了基础，MOFs 的应用领域在短拓性的发展，并生机无限。材料的优点料与传统的有机聚合物、无机聚合物不同，它结合了高特点，是具有网格结构、规则纳米孔道、三维周期性的。有机配体和多孔结构赋予了 MOFs 材料优越的性能，可以组合不同几何结构的 MOFs 材料[133]。
图 1.3 IR-MOF-n 的空间结构示意图[136]Figure1.3 Schematic representation of MOFs prepared[136]绿色代表金属 Zn 多面体，黑色球代表 C 原子，红色球代表 O 原子，黄色球表示最大的 Vander Waals 空间6.1.2 大比表面积由于 MOFs 材料具有空间网状结构及较多孔道，它是已发现的目前具有最大比表面积的多孔材料[135,136]。大多数MOFs的比表面积远远超过了传统的多孔材料。2005 年，法国 Ferey 等[137]成功合成了 MIL-101（MIL, Material Institut Lavoisier），其 BET 比表面积为 4620 m2·g-1；2009 年，Matzger 小组[138]在 JACS 上首次报道了一种新型 MOFs 材料 UMCM-2，它的 BET 比表面积达到 5200m2·g-1；随后在 2010年，Yaghi 研究小组[139]在 Science 上报道制备了目前最大比表面积的 MOFs 材料MOF-210，其 BET 比表面积高达 6240m2·g-1。高比表面的 MOFs 材料具有潜在的应用价值，如气体的分离存储、吸附分离、催化剂负载等，同样也给科研人员带
【参考文献】：
期刊论文
[1]水铁矿吸附磷酸根的影响因素[J]. 崔蒙蒙,刘锋,黄天寅,王殿升. 环境工程学报. 2017(04)
[2]不同沉淀pH值条件下制备的水合氧化锆对水中磷酸盐的吸附作用[J]. 王星星,林建伟,詹艳慧,张志斌,邢云青,姜博汇,储鸣. 环境科学. 2017(05)
[3]磷污染处理技术的研究进展[J]. 高教成. 科技资讯. 2016(29)
[4]磁性吸附材料的制备及其在水处理中的应用研究[J]. 段建菊,鲁秀国,黄林长,杨凌焱. 现代化工. 2016(11)
[5]水处理吸附剂再生技术的研究进展[J]. 潘志彬,何敏旋,李绍秀. 能源与环境. 2016(01)
[6]用低品位菱铁矿石去除水中低浓度磷酸盐[J]. 邢波波,陈天虎,刘海波,庆承松,谢巧勤,谢晶晶. 硅酸盐学报. 2016(02)
[7]金属有机骨架（MOFs）为壳的核壳结构材料研究进展[J]. 农洁静,赵文波,覃显业,刘彪,张政. 化工进展. 2015(03)
[8]阳宗海沉积物中磷的稳定性[J]. 杜诗云,杨常亮,李世玉,刘楷,鲁磊,张孝双. 环境工程学报. 2015(03)
[9]新型纳米结构铈锰复合氧化物的磷吸附行为与机制研究[J]. 吴秋月,陈静,张伟,王东田,张高生. 环境科学学报. 2015(06)
[10]Influence of moderate pre-oxidation treatment on the physical, chemical and phosphate adsorption properties of iron-containing activated carbon[J]. Zhengfang Wang,Mo Shi,Jihua Li,Zheng Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2014(03)
博士论文
[1]铁盐絮凝法治理阳宗海砷污染的效果及含砷沉积物的稳定性研究[D]. 王世雄.云南大学 2016
[2]新型吸附材料的制备及对重金属离子和染料吸附性能研究[D]. 师兰.吉林大学 2014
硕士论文
[1]稳定金属有机骨架材料的合成与功能应用研究[D]. 胡应立.中国科学技术大学 2016
[2]铁锰复合氧化物/壳聚糖珠吸附材料制备及其去除水中砷、磷的研究[D]. 李海宁.烟台大学 2016
[3]基于MOF多级孔材料的设计合成及应用研究[D]. 刘荀.辽宁师范大学 2015
[4]磁性纳米材料的制备及其分离富集痕量组分的应用研究[D]. 谢菁.扬州大学 2013
[5]CMC-CoFe2O4磁性吸附剂的制备及吸附回收磷的实验研究[D]. 徐小明.哈尔滨工程大学 2013
[6]功能化金属有机骨架结构材料设计、制备与气体存储性能研究[D]. 闫秋菊.宁波大学 2013
[7]利用硫酸亚铁去除污水中的磷酸盐[D]. 林进南.哈尔滨工业大学 2013
[8]还原铬渣去除废水中磷和铬的研究[D]. 彭亢晋.上海交通大学 2010
[9]城市污水处理厂尾水中磷的形态分析及除磷研究[D]. 徐伟勇.浙江工业大学 2009
[10]化学除磷絮凝剂的选择[D]. 李京雄.广东工业大学 2005
本文编号：2958356
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