年产50吨水热法合成铁酸铋的工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

当前，全球十大环境问题之一的水体污染问题日益引起人们的重视。水是我们日常生活中接触最多，也是赖以生存的必需品。陆地上的淡水资源储量不到地球水体总量的3%，其中人类比较容易利用的淡水资源主要是河流水，淡水湖泊水和浅层地下水，仅占地球淡水总量的0.3%左右。如今，这仅有的淡水资源，正遭受着生活污水、工业废水和初期雨水的侵害，水也成了危险品，时刻危害着人类的健康。

我国是农业大国，农业环境污染问题日益严重。农业生产中大量使用化肥、农药以及除草剂等，严重污染了土壤、空气和水源。同时，随着工业生产的发展，废水废气的产生和排放，也成为环境污染源。由于工业废水大多含有铅、汞等有毒的重金属离子和一些致癌物质，若处理不当，将会严重危害人们的身体健康和人类的生存环境。因而，方便高效地处理污水已经成为亟待解决的世界性重大课题之一。

污水的主要污染物有病原体污染物、有机耗氧污染物、植物营养物和有毒污染物等。目前，人们解决废水污染问题的传统方法主要有物理方法、化学方法和生物方法等。其中，物理方法主要通过吸附和过滤等技术将污染物分离出来，实际上并没有实现将污染物彻底分解。传统的化学方法往往会产生新的物质，造成了二次污染，还需要做进一步的处理。生物方法主要是利用微生物和酶处理，适用范围较小，处理周期较长。近年来，光催化处理方法迅速发展。

光催化技术主要是通过紫外光或可见光照射，利用其还原或氧化作用达到降解污染物的目的。最早研究的半导体光催化材料是 tio₂，由于其在光照条件下，具有表面超亲水性，吸附性能较好，故其催化活性较高。主要缺点是它的禁带宽度较大，所以只在紫外光区域有光响应。但是紫外光仅占整个太阳光能量的比例低于5%，极大的限制了光催化技术的应用。我们都知道，太阳光能量主要集中在可见光区域，如何充分有效的利用太阳光，将半导体光催化剂的光响应范围扩展到可见光区域是解决问题的关键^[1]，也就是说，寻找对可见光响应灵敏、禁带宽度合适的半导体材料并将其用于光催化领域，获得较高的光催化性能，是当下光催化领域的研究热点。^[2]

2. 研究的基本内容与方案

（1）设计的基本内容

已知需要用水热法合成铁酸铋，按照水热法合成铁酸铋的工艺流程，根据产量，生产时间和生产周期确定每周期的原料的投料量，然后确定超声化学反应釜的体积，选择一个合适的抽滤槽来进行抽滤操作，选择水热合成反应釜来进行后一步的操作，选择设计一个倾覆盘式过滤机进行过滤和洗涤，再选择一个烘干机将沉淀烘干。

（2）设计的目标

3. 研究计划与安排

2019年12月13日~12月26日 论文选题

2020年2月11日~2月23日 阅读文献，了解并熟悉毕业论文资料，初步撰写开题报告

2020年2月24日~3月9日 进一步熟悉毕业论文资料，完成开题报告，确定并上交开题报告

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王兴福. 铁酸铋复合材料的制备及可见光催化性能研究[d]. 南京邮电大学, 2017.

[2]王兴福, 毛巍威, 张健, 李兴鳌. 铁酸铋复合材料的制备及其可见光催化性能研究进展[j]. 现代技术陶瓷, 2019, 40(06): 417-431.

[3]汪国明. 离子掺杂铁酸铋与铌酸钾光催化研究[d]. 华东师范大学, 2016.