磁性水滑石的制备及应用开题报告

1. 研究目的与意义

随着大工业带来的污染日益严重，环境污染成为威胁人类生存的全球性问题，也成为新世纪化学研究工作者面临的挑战。城市生活中产生的废水因成分复杂、有机物和重金属含量高处理难度大而备受关注。应用水滑石类化合物作为吸附剂的报道日见增多。吸附法除有机物和重金属具有操作简单,产生污泥量少的优点。然而，吸附法走向成功实际应用尚存在一系列需要克服的难题。污水中悬浮物浓度过高会累积并堵塞吸附剂床层,常规的固定床吸附技术便不适于处理此类废水,而只能采用流化床装置,于是吸附剂的回收成为难点。目前对有机物和废金属的处理主要采用各种生物处理单元的组合工艺，但处理后的废水中重金属及有机物等浓度仍很高，如若处理不善，不仅会对周围的土壤和地下水造成污染，还会造成水体的富营养化，进而危害人类健康。虽然用膜分离、高级氧化、活性炭吸附等技术处理有较好的处理效果，但是存在成本高、膜堵塞、工艺复杂、吸附剂再生困难、引发二次污染等问题。

水滑石也称作层状双氢氧化物或阴离子黏土，经焙烧改性后得到的改性水滑石，在水溶液中可重新恢复为层状结构，同时达到去除污染物的目的，具有成本低、比表面积大、易再生、吸附能力强等优点，在水处理方面已得到广泛应用，而在实际废水的处理中鲜有报道。咸阳师范学院的研究员们为此研究合成了一种吸附性能良好的磁性水滑石，利用磁分离利用磁分离技术加以回收的潜力。主要在微米级Fe3O4表面采用共沉淀法制备磁性镁铝、锌铝、镁铁和锌铁类水滑石吸附剂，并研究其对含有机物及重金属废水的吸附性能，应用重量法分别考察磁性类水滑石的组成、摩尔投料比、pH值、吸附剂用量等对磁性类水滑石的吸附性能的影响。这些研究为工业的发展，为环境的保护都做出了巨大的贡献。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

主要研究吸附剂的制备条件和吸附条件对其吸附性能的影响，通过实验，观测磁性材料的含量、吸附剂的用量、吸附时的接触时间、吸附液的ph值以及吸附温度等因素的不同对其吸附水中污染物的影响程度，并且根据实验结果所得数据进行分析讨论，得出结论，根据结论数据绘制曲线发现其吸附性能的变化规律。

3. 研究的方法与步骤

(1)研究方法：采用x射线衍射(xrd)表征手段对样品进行表征，然后通过实验，观测磁性材料的含量、吸附剂的用量、吸附时的接触时间、吸附液的ph值以及吸附温度等因素的不同对其吸附废水中污染物的影响程度。

(2)研究步骤：制定试验计划、准备实验器材、原料，对实验过程及结果的预设。

实验过程：

4. 参考文献

(1).赵维,陈佑宁等.磁性类水滑石的制备和吸附水中磷的研究.应用化工第42卷第3期,2013.3:450～452.

(2).张海永，景晓燕，王君，张密林。磁性纳米镁铝水滑石的合成及表征.应用化学第19卷第8期，2002.8：734～737.

(3).禹洪丽，韩彩芸，李鸿颍等.类水滑石的合成、表征及应用进展[j].材料导报,2013.27(3):59～65.

5. 计划与进度安排

(1)第1-5周利用课余时间查阅文献资料，撰写开题报告，设计制定实验方案。

(2)第6-15周进入实验室进行毕业论文实验。

(3)第16-17周分析总结实验数据、撰写毕业论文，进行毕业答辩。