铁基复合氧化物多级结构的制备及其在水净化方面的应用
发布时间：2024-04-13 20:59
本论文以铁基复合氧化物为研究对象,采用工艺简单的共沉淀-热分解法,实现了一系列铁基氧化物多级结构的控制制备;深入探讨了多级结构的生长机理;进一步开展此类材料作为易再生吸附剂,在含六价铬和磷的水体污染物去除相关领域的应用研究。以聚乙烯醇为形貌导向剂,采用共沉淀法合成了以一维纳米棒为基元的草酸亚铁前驱体多级结构;进一步通过原位热分解法得到物相和形貌可控的铁基氧化物多级结构。结果表明,通过控制前驱体还原气氛,可以分别得到γ-Fe2O3和Fe3O4一维多级结构,比表面积分别达到87.3 m2·g-1和55.9 m2·g-1,平均孔径为7.9 nm和11.1 nm,孔容积为0.19cm3·g-1和0.17cm3·g-1。Cr(VI)吸附研究表明,此类材料对Cr(VI)吸附速率快,达平衡时间短,饱和吸附容量分别为28 mg·g-1和25mg·g-1。吸附动力学分析表明:两种产物吸附过程均符合Langergren二级动力学方程。同时六价铬在γ-Fe2O3上的吸附过程符合Freundlich模型;六价铬在Fe3O4上的吸附方式符合Langmuir模型。以草酸铁锌为前驱体,采用热分解法制备得到是具有蝴蝶...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 水资源概况
1.2 水体污染物的分类及危害
1.2.1 有机污染物
1.2.2 无机污染物
1.2.2.1 汞
1.2.2.2 铅
1.2.2.3 镉
1.2.2.4 砷
1.2.2.5 铬
1.2.2.6 氮
1.2.2.7 磷
1.3 水体污染物的防治方法
1.3.1 有机污染物的防治方法
1.3.1.1 空气吹脱法
1.3.1.2 生物降解
1.3.1.3 膜分离法
1.3.1.4 氧化法
1.3.1.5 吸附法
1.3.2 无机污染物的去除方法
1.3.2.1 沉淀和絮凝
1.3.2.2 离子交换法
1.3.2.3 生物法
1.3.3 六价铬和磷的去除方法
1.4 磁性铁酸盐材料在污水处理中的应用
1.5 本论文的选题意义
1.6 本课题研究的研究意义及内容
第二章 多孔铁氧化物多级结构的可控制备及对六价铬离子的吸附性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 草酸亚铁前驱体和铁氧体的制备
2.2.3 仪器表征
2.2.4 Cr(VI)标准液配制
2.2.5 Cr(VI) 静态吸附性能实验
2.3.结果与讨论
2.3.1 草酸亚铁前驱体及煅烧产物XRD谱图分析
2.3.2 草酸亚铁前驱体的差热-热重分析曲线
2.3.3 草酸亚铁前驱体及煅烧产物的形貌控制
2.3.4 温度对草酸亚铁形貌的影响
2.3.5 不同煅烧产物的氮气吸附脱附分析
2.3.6 pH的影响
2.3.7 时间和温度对吸附性能的影响
2.3.8 吸附动力学研究
2.3.9 吸附等温线
2.4 本章小结
第三章 多级铁酸锌多孔结构的合成、表征及其对Cr(VI)的吸附性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 草酸铁锌前躯体和铁酸锌的制备
3.2.3 仪器表征
3.2.4 Cr(VI)标准液配制
3.2.5 Cr(VI) 静态吸附性能实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 草酸铁锌前驱体煅烧产物XRD和EDS分析
3.3.2 草酸铁锌前驱体及煅烧产物的形貌分析
3.3.3 PVA浓度对于草酸铁锌形貌的影响
3.3.4 生长机理讨论
3.3.5 铁酸锌多级结构的N2吸附-脱附分析
3.3.6 磁性能分析
3.3.7 pH的影响
3.3.8 吸附动力学研究
3.3.9 吸附等温线
3.4 结论
第四章 多孔铁酸镍微米棒结构的制备、表征及其在含磷废水处理中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 草酸亚铁前驱体和铁酸镍制备
4.2.3 仪器表征
4.2.4 磷标准溶液的配置
4.2.5 磷酸根的静态吸附性能实验
4.2.6 磷酸根的脱附及吸附剂再生
4.3 结果和讨论
4.3.1 草酸铁镍煅烧产物XRD分析
4.3.2 草酸铁镍的差热-热重分析
4.3.3 草酸铁镍前驱体及热分解产物的形貌分析
4.3.4 铁酸镍一维多孔结构的氮气吸附脱附分析
4.3.5 pH的影响
4.3.6 吸附动力学研究
4.3.7 吸附等温线
4.3.8 吸附热力学研究
4.3.9 吸附前后铁酸镍FT-IR光谱分析
4.3.10铁酸镍一维多孔结构的磁性分析
4.3.11吸附剂的再生与重复使用
4.3.12选择性吸附行为研究
4.4 本章小结
第五章 铁酸钴多级结构的合成、表征及其磷吸附性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 草酸铁钴前躯体和铁酸钴的制备
5.2.3 仪器表征
5.2.4 磷标准溶液的配置
5.2.5 磷酸根的静态吸附实验
5.2.6 磷酸根的脱附及吸附剂再生
5.3 结果与讨论
5.3.1 草酸铁钴前驱物及煅烧产物XRD分析
5.3.2 草酸铁钴差热-热重分析
5.3.3 草酸铁钴热分解机理分析
5.3.4 草酸铁钴及热分解产物的形貌分析
5.3.5 PVA浓度对于草酸铁锌形貌的影响
5.3.6 反应温度对于草酸铁钴形貌的影响
5.3.7 铁酸钴的前驱体和相对应的煅烧产物FT-IR光谱图
5.3.8 铁酸钴多级结构的氮气吸附脱附分析
5.3.9 pH值对铁酸钴多级结构磷吸附的影响
5.3.10 时间、初始浓度的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3953617
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
1.1 水资源概况
1.2 水体污染物的分类及危害
1.2.1 有机污染物
1.2.2 无机污染物
1.2.2.1 汞
1.2.2.2 铅
1.2.2.3 镉
1.2.2.4 砷
1.2.2.5 铬
1.2.2.6 氮
1.2.2.7 磷
1.3 水体污染物的防治方法
1.3.1 有机污染物的防治方法
1.3.1.1 空气吹脱法
1.3.1.2 生物降解
1.3.1.3 膜分离法
1.3.1.4 氧化法
1.3.1.5 吸附法
1.3.2 无机污染物的去除方法
1.3.2.1 沉淀和絮凝
1.3.2.2 离子交换法
1.3.2.3 生物法
1.3.3 六价铬和磷的去除方法
1.4 磁性铁酸盐材料在污水处理中的应用
1.5 本论文的选题意义
1.6 本课题研究的研究意义及内容
第二章 多孔铁氧化物多级结构的可控制备及对六价铬离子的吸附性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂
2.2.2 草酸亚铁前驱体和铁氧体的制备
2.2.3 仪器表征
2.2.4 Cr(VI)标准液配制
2.2.5 Cr(VI) 静态吸附性能实验
2.3.结果与讨论
2.3.1 草酸亚铁前驱体及煅烧产物XRD谱图分析
2.3.2 草酸亚铁前驱体的差热-热重分析曲线
2.3.3 草酸亚铁前驱体及煅烧产物的形貌控制
2.3.4 温度对草酸亚铁形貌的影响
2.3.5 不同煅烧产物的氮气吸附脱附分析
2.3.6 pH的影响
2.3.7 时间和温度对吸附性能的影响
2.3.8 吸附动力学研究
2.3.9 吸附等温线
2.4 本章小结
第三章 多级铁酸锌多孔结构的合成、表征及其对Cr(VI)的吸附性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 草酸铁锌前躯体和铁酸锌的制备
3.2.3 仪器表征
3.2.4 Cr(VI)标准液配制
3.2.5 Cr(VI) 静态吸附性能实验
3.3 结果与讨论
3.3.1 草酸铁锌前驱体煅烧产物XRD和EDS分析
3.3.2 草酸铁锌前驱体及煅烧产物的形貌分析
3.3.3 PVA浓度对于草酸铁锌形貌的影响
3.3.4 生长机理讨论
3.3.5 铁酸锌多级结构的N2吸附-脱附分析
3.3.6 磁性能分析
3.3.7 pH的影响
3.3.8 吸附动力学研究
3.3.9 吸附等温线
3.4 结论
第四章 多孔铁酸镍微米棒结构的制备、表征及其在含磷废水处理中的应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 草酸亚铁前驱体和铁酸镍制备
4.2.3 仪器表征
4.2.4 磷标准溶液的配置
4.2.5 磷酸根的静态吸附性能实验
4.2.6 磷酸根的脱附及吸附剂再生
4.3 结果和讨论
4.3.1 草酸铁镍煅烧产物XRD分析
4.3.2 草酸铁镍的差热-热重分析
4.3.3 草酸铁镍前驱体及热分解产物的形貌分析
4.3.4 铁酸镍一维多孔结构的氮气吸附脱附分析
4.3.5 pH的影响
4.3.6 吸附动力学研究
4.3.7 吸附等温线
4.3.8 吸附热力学研究
4.3.9 吸附前后铁酸镍FT-IR光谱分析
4.3.10铁酸镍一维多孔结构的磁性分析
4.3.11吸附剂的再生与重复使用
4.3.12选择性吸附行为研究
4.4 本章小结
第五章 铁酸钴多级结构的合成、表征及其磷吸附性能研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂
5.2.2 草酸铁钴前躯体和铁酸钴的制备
5.2.3 仪器表征
5.2.4 磷标准溶液的配置
5.2.5 磷酸根的静态吸附实验
5.2.6 磷酸根的脱附及吸附剂再生
5.3 结果与讨论
5.3.1 草酸铁钴前驱物及煅烧产物XRD分析
5.3.2 草酸铁钴差热-热重分析
5.3.3 草酸铁钴热分解机理分析
5.3.4 草酸铁钴及热分解产物的形貌分析
5.3.5 PVA浓度对于草酸铁锌形貌的影响
5.3.6 反应温度对于草酸铁钴形貌的影响
5.3.7 铁酸钴的前驱体和相对应的煅烧产物FT-IR光谱图
5.3.8 铁酸钴多级结构的氮气吸附脱附分析
5.3.9 pH值对铁酸钴多级结构磷吸附的影响
5.3.10 时间、初始浓度的影响
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
本文编号：3953617
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3953617.html