MnO2电极电-化学吸附脱除水中As(III)的研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

##本选题研究的目的及意义砷是一种剧毒的类金属元素，广泛存在于自然环境中。

近年来，由于工业废水排放、农药化肥使用等人类活动，导致水体中砷污染日益严重，对饮用水安全和人类健康构成严重威胁。

水中砷主要以三价砷[as(iii)]和五价砷[as(v)]两种形态存在，其中as(iii)的毒性远高于as(v)，且更难去除。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述近年来，电化学技术作为一种高效、环保的水处理技术，受到国内外学者的广泛关注。

其中，利用电极材料吸附去除水中污染物成为研究热点之一。

mno2作为一种廉价易得、环境友好的过渡金属氧化物，具有较高的比表面积、丰富的孔隙结构和良好的电化学性能，在电化学吸附领域展现出巨大潜力。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

#本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究主要内容包括以下几个方面：
1.mno2电极的制备与表征:采用简单、经济的方法制备mno2电极材料，并利用xrd、sem、bet等技术对其形貌、结构和电化学性能进行表征。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.mno2电极的制备:采用水热法、电沉积法等方法制备mno2电极材料，通过控制反应条件，获得不同形貌和结构的mno2电极材料。

2.材料表征:利用x射线衍射仪(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、比表面积及孔径分析仪(bet)等技术对制备的mno2电极材料进行表征，分析其晶体结构、形貌、比表面积、孔径分布等性质。

3.电化学吸附实验:采用电化学工作站，以mno2电极为工作电极，研究不同条件下(如初始as(iii)浓度、溶液ph值、共存离子、温度等)mno2电极对as(iii)的吸附效果，并测定其吸附容量、吸附速率等参数。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.制备方法的创新:本研究将探索采用简单、经济、环保的方法制备mno2电极材料，如电沉积法、水热法等，以降低材料的制备成本，提高其应用价值。

2.电化学与吸附的协同作用:本研究将利用电化学方法强化mno2电极对as(iii)的吸附性能，探讨电化学与吸附的协同作用机制，提高as(iii)的去除效率。

3.吸附机理的深入研究:本研究将结合多种表征手段，深入研究as(iii)在mno2电极表面的吸附机理，揭示as(iii)的氧化机制和mno2电极材料的吸附机理，为新型高效as(iii)去除材料的设计和开发提供理论依据。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 张宇,陈静,王刚,等.负载型纳米二氧化锰的制备及其电化学性能研究进展[j].电源技术,2018,42(11):2047-2050.

[2] 王晓乐,张亚涛,王心悦,等.二氧化锰电极材料在电化学吸附领域的应用研究进展[j].功能材料,2021,52(12):12084-12094.

[3] 李晓燕,马宏瑞,王立,等.二氧化锰纳米材料去除水体中砷的研究进展[j].环境工程,2022,40(11):17-27.