铁酸锌/铁酸锰复合材料的制备、表征及光催化开题报告

1. 研究目的与意义

水体中高浓度的氨氮会引起水体的富营养化，导致水体中的藻类大量繁殖、繁衍，水体发臭；同时高浓度的氨氮会消耗水中的溶解氧，导致鱼类等水生物呼吸困难，甚至死亡。高氨氮水体产生的一些藻类蛋白质毒素，能通过水生生物富集，通过食物链使人中毒。磁性纳米光催化剂由于容易分离、固定、可循环使用以及催化活性高而备受关注。水体污染物往往是重金属离子、有机污染物、氨氮等有害物质的混合体。重金属离子可以通过电化学法在阴极沉降，有机污染物通过微生物法加以除去，而氨氮则常年超标，即使是生活污水，其氨氮的含量也在50-80mg/l，大大超过了15mg/l的国家标准。合成磁性铁酸锌、铁酸锰的光催化剂，利用氨氮中氮原子的孤对电子与过渡金属的配位作用，选择性地识别并降解氨氮。

光催化降解氨氮的实验，本实验利用的光源是德国osram 300w紫外可见光光源，但在实验中我们用的是可见光(λ400nm)。用50 ml 烧杯作为光催化降解氨氮的反应装置，在室温(25℃±2℃)下进行催化降解实验，烧杯杯壁用锡箔纸包围以避免杂散光辐射。用滤波片覆盖在反应器上端，让可见光λ400nm通过。反应器中装入50ml的氨氮溶液，浓度为100mg/l,用na₂co_3-nahco₃(0.1 mol/l)作为缓冲溶液来调节反应液的ph，加入约0.1g的催化剂进行催化降解实验。反应液与光源的垂直距离约为10cm。反应过程中氨氮含量的测定采用纳氏试剂比色法。利用紫外可见分光光度计测定氨氮溶液在纳氏试剂显色下在波长388nm的吸收度，以此跟踪氨氮的降解。

通过纳氏试剂比色法，在波长388nm处能测得氨氮的吸收强度，从而分析氨氮的浓度变化来研究催化剂降解氨氮最佳条件。

2. 研究内容和预期目标

1、研究内容：探索铁酸锌-铁酸锰制备的最佳制备方案和最佳组成和最佳合成条件，考察合成的最佳配比，并且考察氨氮降解的最佳催化剂用量。具体内容如下：

(1)、查阅相关文献；

(2)、合成铁酸锌，铁酸锰；

3. 研究的方法与步骤

（1）合成铁酸锌，铁酸锰

（2）可见光光催化降解氨氮试验

不同合成配比，ph=9.51条件下的降解效率；

4. 参考文献

[1]钱易.环境保护与可持续发展[m] .北京:高等教育出版社, 2000:50-51.

[2]罗广英.折点加氯去除水中氨氮[j].广州化工，2009,37:172-174.

[3]任义，王磊，狄雅茹. 氨氮废水处理技术进展综述[j]. 西安文理学院学报. 2008，11： 90-92.

5. 计划与进度安排

(2)第3-4周(2022年3月6日—2022年3月17日) 作开题报告。

(3)第5-14周(2022年3月23日—2022年5月26日)进入实验室做毕业论文实验

(4)第15周(2022年5月29日—2022年6月2日)分析总结数据、撰写毕业论文。