多孔TiO 2 /Fe 2 O 3 复合材料的制备及其对水体中砷及重金属镉和铅处理的研究
发布时间：2021-05-09 04:52
全球的经济在进入20世纪以来得到了快速发展,于此同时,环境污染问题也逐渐地凸显出来,特别是人类赖以生存的淡水资源遭到了严重的污染。在这些污染当中,砷以及其他重金属给水体带来的污染最为严重,对人类身体健康的危害也最为严重。本论文立足解决以上问题,制备出一种同时具有高吸附性能和光催化性能的多孔TiO2/Fe2O3复合材料陶瓷小颗粒,并对材料进行了一系列的研究,得出下面几点结论：1、以粉末状锐钛型TiO2、Fe2O3和可溶性淀粉为原料,通过研究不同烧结温度、烧结时间、原料配比、造孔剂加入量对复合材料去除水体中砷和重金属效果的影响,确定复合材料的最佳制备工艺条件,最后制备出具有无序多孔结构的TiO2/Fe2O3复合材料小颗粒。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等表征手段对样品进行了表征分析。2、砷处理探究的是复合材料对水中As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附去除效果。研究了复合材料对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）的吸附动力学、等温吸附及其他影响因素如溶液的pH值、溶液中存在的其他阴离子（磷酸根（PO43-）、碳酸根（CO32-）和硫酸根（SO42-））等对复合材料对As（Ⅲ）和As（Ⅴ）吸附去...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 砷元素的性质
1.3 国内外除砷技术概况
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 膜分离法
1.3.3 离子交换法
1.3.4 生物法
1.3.5 吸附法
1.4 重金属镉和铅
1.4.1 重金属镉
1.4.2 重金属铅
1.5 本课题的研究内容、意义和创新点
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究意义
1.5.3 创新点
2 多孔TiO_2/Fe_2O_3复合陶瓷小颗粒的制备
2.1 实验所使用仪器、试剂及分析测试方法
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验试剂
2.1.3 分析测试
2.2 多孔TiO_2/Fe_2O_3复合陶瓷小颗粒的制备
2.3 复合材料制备中的影响因素
2.3.1 烧结温度对复合材料除砷性能的影响
2.3.2 烧结时间对复合材料除砷性能的影响
2.3.3 原料配比对复合材料除砷性能的影响
2.3.4 造孔剂的加入量对复合材料除砷性能的影响
2.4 最佳制备工艺条件的确定
2.5 复合材料的表征
2.5.1 复合材料的XRD图谱
2.5.2 复合材料的SEM图片
3 复合材料对水中砷的吸附去除效果研究
3.1 含砷溶液的配制
3.2 吸附动力学和等温吸附线
3.2.1 吸附动力学
3.2.2 等温吸附
3.3 pH对复合材料吸附效果的影响
3.4 阴离子对复合材料除砷效果的影响
3.5 复合材料的光催化性能
3.5.1 复合材料对亚甲基蓝的光催化活性
3.5.2 复合材料对砷的光催化活性
3.6 复合材料的循环实验
3.6.1 复合材料吸附循环性
3.6.2 复合材料光催化可循环性
3.7 结果与讨论
3.7.1 吸附动力学
3.7.2 等温吸附
3.7.3 pH的影响
3.7.4 阴离子的影响
3.7.5 光催化性能的测定
3.7.6 复合材料可循环实验
3.8 本章小结
4 复合材料对水中重金属镉和铅的吸附去除效果研究
4.1 引言
4.2 含镉(铅)溶液的配制
4.3 吸附动力学和等温吸附线
4.3.1 吸附动力学
4.3.2 等温吸附
4.4 pH对复合材料吸附效果的影响
4.5 阴离子对复合材料吸附效果的影响
4.6 复合材料的循环实验
4.7 结果与讨论
4.7.1 吸附动力学
4.7.2 等温吸附
4.7.3 pH的影响
4.7.4 阴离子的影响
4.7.5 复合材料可循环实验
4.8 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝沉淀法处理含砷选矿废水[J]. 严群,桂勇刚,周娜娜,徐晶,余洋,罗仙平. 环境工程学报. 2014(09)
[2]锰改性沸石去除水中砷的研究[J]. 曾嵘,施永生,周文庆,张先斌. 化学与生物工程. 2013(05)
[3]预氧化-化学沉淀法去除水中砷的试验研究[J]. 余素华,胡小芳,袁润权. 供水技术. 2012(03)
[4]石灰沉淀法除砷的影响因素[J]. 黄自力,刘缘缘,陶青英,耿晨晨,何甜辉. 环境工程学报. 2012(03)
[5]凹凸棒土、活性炭和TiO2多孔陶瓷球对印染废水的处理[J]. 李杰,强颖怀,潘业才. 中国非金属矿工业导刊. 2011(02)
[6]氢氧化铁对水中砷的吸附试验研究[J]. 李杰,李金成,李伟,李鹏. 供水技术. 2010(05)
[7]离子交换法除砷实验研究[J]. 彭福全,熊正为,王志勇. 湖南科技学院学报. 2010(04)
[8]纳滤用于饮用水深度处理的研究[J]. 姜红,王志海. 供水技术. 2008(05)
[9]骨炭去除水中砷（Ⅴ）的试验研究[J]. 陈云嫩,柴立元,舒余德. 中南大学学报(自然科学版). 2008(02)
[10]纳滤膜去除水中砷的研究[J]. 夏圣骥,高乃云,张巧丽,董秉直,徐斌. 中国矿业大学学报. 2007(04)
本文编号：3176662
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 砷元素的性质
1.3 国内外除砷技术概况
1.3.1 化学沉淀法
1.3.2 膜分离法
1.3.3 离子交换法
1.3.4 生物法
1.3.5 吸附法
1.4 重金属镉和铅
1.4.1 重金属镉
1.4.2 重金属铅
1.5 本课题的研究内容、意义和创新点
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究意义
1.5.3 创新点
2 多孔TiO_2/Fe_2O_3复合陶瓷小颗粒的制备
2.1 实验所使用仪器、试剂及分析测试方法
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验试剂
2.1.3 分析测试
2.2 多孔TiO_2/Fe_2O_3复合陶瓷小颗粒的制备
2.3 复合材料制备中的影响因素
2.3.1 烧结温度对复合材料除砷性能的影响
2.3.2 烧结时间对复合材料除砷性能的影响
2.3.3 原料配比对复合材料除砷性能的影响
2.3.4 造孔剂的加入量对复合材料除砷性能的影响
2.4 最佳制备工艺条件的确定
2.5 复合材料的表征
2.5.1 复合材料的XRD图谱
2.5.2 复合材料的SEM图片
3 复合材料对水中砷的吸附去除效果研究
3.1 含砷溶液的配制
3.2 吸附动力学和等温吸附线
3.2.1 吸附动力学
3.2.2 等温吸附
3.3 pH对复合材料吸附效果的影响
3.4 阴离子对复合材料除砷效果的影响
3.5 复合材料的光催化性能
3.5.1 复合材料对亚甲基蓝的光催化活性
3.5.2 复合材料对砷的光催化活性
3.6 复合材料的循环实验
3.6.1 复合材料吸附循环性
3.6.2 复合材料光催化可循环性
3.7 结果与讨论
3.7.1 吸附动力学
3.7.2 等温吸附
3.7.3 pH的影响
3.7.4 阴离子的影响
3.7.5 光催化性能的测定
3.7.6 复合材料可循环实验
3.8 本章小结
4 复合材料对水中重金属镉和铅的吸附去除效果研究
4.1 引言
4.2 含镉(铅)溶液的配制
4.3 吸附动力学和等温吸附线
4.3.1 吸附动力学
4.3.2 等温吸附
4.4 pH对复合材料吸附效果的影响
4.5 阴离子对复合材料吸附效果的影响
4.6 复合材料的循环实验
4.7 结果与讨论
4.7.1 吸附动力学
4.7.2 等温吸附
4.7.3 pH的影响
4.7.4 阴离子的影响
4.7.5 复合材料可循环实验
4.8 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]混凝沉淀法处理含砷选矿废水[J]. 严群,桂勇刚,周娜娜,徐晶,余洋,罗仙平. 环境工程学报. 2014(09)
[2]锰改性沸石去除水中砷的研究[J]. 曾嵘,施永生,周文庆,张先斌. 化学与生物工程. 2013(05)
[3]预氧化-化学沉淀法去除水中砷的试验研究[J]. 余素华,胡小芳,袁润权. 供水技术. 2012(03)
[4]石灰沉淀法除砷的影响因素[J]. 黄自力,刘缘缘,陶青英,耿晨晨,何甜辉. 环境工程学报. 2012(03)
[5]凹凸棒土、活性炭和TiO2多孔陶瓷球对印染废水的处理[J]. 李杰,强颖怀,潘业才. 中国非金属矿工业导刊. 2011(02)
[6]氢氧化铁对水中砷的吸附试验研究[J]. 李杰,李金成,李伟,李鹏. 供水技术. 2010(05)
[7]离子交换法除砷实验研究[J]. 彭福全,熊正为,王志勇. 湖南科技学院学报. 2010(04)
[8]纳滤用于饮用水深度处理的研究[J]. 姜红,王志海. 供水技术. 2008(05)
[9]骨炭去除水中砷（Ⅴ）的试验研究[J]. 陈云嫩,柴立元,舒余德. 中南大学学报(自然科学版). 2008(02)
[10]纳滤膜去除水中砷的研究[J]. 夏圣骥,高乃云,张巧丽,董秉直,徐斌. 中国矿业大学学报. 2007(04)
本文编号：3176662
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