吸附法去除有机污染物的研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景目的及意义：近年来，染料废水污染引发的环境问题日益突出。染料废水具有污染物浓度高、色度高、可生化性差、处理难度大的特点，对生态环境危害较大，因此如何有效地治理染料废水是当今环境保护工作方面面临的一个突出的问题。目前处理染料废水的主要方法有生物法、氧化法、沉淀法、光降解发、膜分离法及吸附法等，其机理可分为物化处理法、化学处理法和生化法等。而吸附法因为成本低、效率高、简易操作，对有毒物质不敏感等特点而受到广泛重视，常用的吸附剂有活性炭、粘土矿物、工业炉渣和一些新型吸附剂等。其中活性炭具有较大的比表面积，因而具有良好的吸附性能，但是活性炭的吸附选择性差，脱附再生困难，机械强度查，使用寿命短，运行费用高。寻找价廉且具有良好吸附性能的吸附剂是国内外学者研究的焦点。锰是廉价金属，锰氧化物所具有的氧化还原性为其降解污染物提供了热力学依据，并且对许多环境污染物有吸附、氧化降解性能。而以二氧化锰为代表的高价态锰氧化物因较强的除污染能力，在水处理领域中有较多应用。二氧化锰表面具有吸附与交换能力，既具有吸附阳离子的能力，也有吸附阴离子的能力。蔡冬铭等对天然粉末二氧化锰的吸附和氧化能力进行过研究，但有关二氧化锰的吸附性能尚未见报道。本文用二氧化锰(EMD)作为吸附剂，研究了在不同条件下对亚甲基蓝（MB)模拟废水的吸附特性。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

介孔二氧化锰的制备及介孔二氧化锰对亚甲基蓝的吸附性能研究。1、介孔二氧化锰吸附热力学研究；2、介孔二氧化锰的吸附动力学研究；3、介孔二氧化锰吸附条件的优化。

本实验的预期目标：

3. 研究的方法与步骤

1.介孔mno2的制备

称取0.014mol的mncl24h2o以0.002mol(nh4)8mo7o244h2o分别溶于蒸馏水配成0.5moll-1的溶液。在磁力搅拌作用下向mncl2溶液缓慢滴加1moll-1的naoh溶液,至ph=9,得到褐色悬浊液。再向该悬浊液中加入(nh4)6mo7o24溶液，继续搅拌30min。反应结束后，离心洗涤3（除去na 、cl-和nh4），烘干。然后放入马弗炉中以20℃min-1的速率升温至300℃并恒温3h,再冷却至室温，得到mno2/moo3复合物。将所得复合物在磁力搅拌作用下用1moll-1的naoh溶液溶解2d获得介孔mno2。实验的反应方程式：

mncl2 2naoh→mn(oh)2↓ 2nacl

4. 参考文献

[1]关亮炯.我国水污染现状及治理对策[j].科技情报开发与经济,2004,14(06):80-81.

[2]王宝贞.水污染控制工程[m].北京:高等教育出版社,1999:236-238.

[3]sabehakesraouioukiandmarkkavannagh.performanceofnaturalzeolitesforthetreatmentofmixedmetalcontaminatedeffluents[j].wastemanagementresearch,1997,15(4):383-394.

5. 计划与进度安排

1）2022.3.3-2022.3.30（第3-4周）：查阅文献、设计路线、撰写开题报告；

2）2022.3.31-2022.6.6（第5-16周）：制备介孔二氧化锰及做有关介孔二氧化锰对有机污染物去除效果研究的相关实验；

3）2022.6.7-2022.6.19（第17-18周）：撰写毕业论文、准备答辩