一种新颖铁碳复合材料活化过一硫酸盐降解亚甲基蓝的研究开题报告

全文总字数：4010字

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一、课题意义

亚甲基蓝是一种水溶性多环芳烃染料，主要作为化学染剂，用于麻、蚕丝织物、纸张、制造墨水、色淀及生物、细菌组织的染色和竹木的着色。在化学实验中，分析纯亚甲基蓝多用作化学试剂中的吸附指示剂、氧化还原指示剂和生物染色剂。在医药行业，亚甲基蓝注射液被用来治疗正铁血红蛋白血症，对于一氧化碳轻微中毒者也可通过静脉注射亚甲基蓝进行解毒。目前，亚甲基蓝广泛应用于染料工业和纺织印染工业，染料工业和纺织印染工业所产生的废水排放量很大，具有“高浓度、高色度、高ph、难降解、多变化”的特征，对印染废水的治理不当将会直接影响一个地区的水质，进而危害周边环境和人类健康。

高浓度的亚甲基蓝溶液对血红蛋白起氧化作用，使生成高铁血红蛋白。当静脉注射或误食、吸入和经皮吸收亚甲基蓝溶液剂量过大时，会引起恶心、腹痛、心前区痛、眩晕、头痛、出汗和神志不清等不良反应。亚甲基蓝对环境可能有危害，在水体中浓度过高，会影响水的色度、浊度等性质。

2. 研究的基本内容和问题

一、研究目标

制备一种新颖磁性纳米颗粒，探究制备的新颖铁碳材料对于过硫酸氢盐降解亚甲基蓝的催化效果，研究各种理化因素对催化效率的影响。

二、研究内容

3. 研究的方法与方案

一、研究方法及实验方案

1.催化剂的制备

称取22.8g的聚乙烯吡络烷酮加入300ml的0.1mhcl去离子水，磁力搅拌溶解，称取0.66g三水合亚铁氰化钾加入上述溶液，搅拌30min后，得到浅黄色均一溶液，放进烘箱中，80℃保温24h。1000rpm离心25min所得蓝色固体，用去离子水和无水乙醇各洗涤2次后，得到蓝色产物pb。将蓝色产物pb置于管式炉和氮气氛围下煅烧，首先是在30摄氏度下以0.1l/min n₂流速吹脱尽燃烧区的空气，持续30min，从初始30摄氏度逐渐升温至800摄氏度，升温速率2℃/min，保持800摄氏度6h。待产物自然冷却到室温后，收集备用。

4. 研究创新点

创新之处在于利用有机金属框架化合物元素均匀分布的优点，以及有金属框架中富含的碳氮减少煅烧过程中金属的团聚，煅烧过程中形成的碳氮材料与铁键合，作为催化位点，能够有效催化PMS降解。同时有机金属框架化合物（MOF）具有形貌可调控、结构可调控等特点，利用这一特点，可以合成具有特定形貌的复合材料，具有特殊形貌的材料能够较好活化PMS。

5. 研究计划与进展

1.实验预期进展为：

1）实验前期准备工作

2019年3月1日-2019年3月5日