甲酸鋁混凝劑的制備、混凝行為及作用機制研究
發(fā)布時間:2021-06-15 00:51
甲酸鋁(AluminumFormate,AF)是一種可在紫外光下自行降解、對金屬管道沒有腐蝕作用的新型鋁鹽混凝劑,其由氫氧化鋁和甲酸在60℃下反應(yīng)生成。本論文從形貌特征、水解機制、分子結(jié)構(gòu)、混凝效果等幾個方面對甲酸鋁混凝劑進行分析研究。采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜分析(XPS)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、液體核磁共振(1HNMR、13CNMR)、質(zhì)譜(mass spectrum)、X射線衍射(XRD)等現(xiàn)代分析儀器對甲酸鋁的形貌結(jié)構(gòu)進行表征,與傳統(tǒng)鋁系混凝劑(聚合氯化鋁(PAC)、硫酸鋁(AS))進行對比,研究了其混凝效能。本課題將甲酸鋁應(yīng)用于污水深度處理工藝,從產(chǎn)率、化學組成、分子結(jié)構(gòu)、水解產(chǎn)物以及混凝效果等角度,研究HCOOH與Al(OH)3的摩爾比對甲酸鋁的影響,并選取PAC和AS與之進行對比、優(yōu)選出HCOOH與Al(OH)3的最佳摩爾配比;將優(yōu)選出來的甲酸鋁混凝劑應(yīng)用于活性藍廢水的混凝去除工藝,并采用傅里葉變換紅外光譜和掃描電鏡對絮體形貌和化學鍵的變化進行分析,研究混凝復(fù)配工藝的反應(yīng)機理。研究結(jié)果顯示:(1)甲酸鋁在TEM測試下顯示出一種...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖4-1鋁鹽混凝劑的形貌分析圖,(a)為AF3.0在100mg/L濃度下的SEM圖;(b)為??PAC在100mg/L濃度下的SEM圖;(c)為AS在100mg/L濃度下的SEM圖;(d)為??AF3.0在10mg/L濃度下的TEM圖;(e)為PAC在10mg/L濃度下的TEM圖;(f)為??AS在10mg/L濃度下的TEM圖;(g)為AF3.0在lg/L濃度下的TEM圖;00為PAC??
?;??,?山東大學碩士學位論文?;?????(C3H3Al〇6_2H2〇2)的特征峰。由此看出,當HCOOH/A122.5時,甲酸鋁中主要??成分是以甲酸鋁為主、含有少量甲酸鋁的含水化合物(C3H3A106.3H20)以及甲酸??鋁的過氧化物(C3H3A106.2H2〇2);而當HCOOH/AK2.5時,甲酸鋁中的主要成??分為無定型鋁鹽。??對比傳統(tǒng)混凝劑可以發(fā)現(xiàn),PAC和AS的成分相對單一,XRD圖像顯示只??存在單一組分。其中,PAC中的測到的晶體成分為氯化鋁(A1C13);?AS的主要??.
應(yīng)該類似于A1C13,即一個A1原子間接3個-COOH基團。但是在實際上,AlCh??的存在形式多為二聚體結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的,甲酸鋁的結(jié)構(gòu)也可能為二聚體,這種結(jié)構(gòu)??被稱為甲酸鋁的結(jié)構(gòu)1。結(jié)合圖4-4中AF?3.0的XPS分析顯示,在AF?3.0的樣??品中存在Al-02和A10X-A1的結(jié)構(gòu),這近一步說明了在AF?3.0中存在二聚體結(jié)??構(gòu)。而在Al(OCOH)3結(jié)構(gòu)中不會存在A10X-A1結(jié)構(gòu),因此二聚體存在于甲酸錯??中。??另外,其他的表征結(jié)果也說明甲酸鋁或許還存在其他結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)13c??NMR的圖譜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Effect of six kinds of scale inhibitors on calcium carbonate precipitation in high salinity wastewater at high temperatures[J]. Xiaochen Li,Baoyu Gao,Qinyan Yue,Defang Ma,Hongyan Rong,Pin Zhao,Pengyou Teng. Journal of Environmental Sciences. 2015(03)
本文編號:3230568
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖4-1鋁鹽混凝劑的形貌分析圖,(a)為AF3.0在100mg/L濃度下的SEM圖;(b)為??PAC在100mg/L濃度下的SEM圖;(c)為AS在100mg/L濃度下的SEM圖;(d)為??AF3.0在10mg/L濃度下的TEM圖;(e)為PAC在10mg/L濃度下的TEM圖;(f)為??AS在10mg/L濃度下的TEM圖;(g)為AF3.0在lg/L濃度下的TEM圖;00為PAC??
?;??,?山東大學碩士學位論文?;?????(C3H3Al〇6_2H2〇2)的特征峰。由此看出,當HCOOH/A122.5時,甲酸鋁中主要??成分是以甲酸鋁為主、含有少量甲酸鋁的含水化合物(C3H3A106.3H20)以及甲酸??鋁的過氧化物(C3H3A106.2H2〇2);而當HCOOH/AK2.5時,甲酸鋁中的主要成??分為無定型鋁鹽。??對比傳統(tǒng)混凝劑可以發(fā)現(xiàn),PAC和AS的成分相對單一,XRD圖像顯示只??存在單一組分。其中,PAC中的測到的晶體成分為氯化鋁(A1C13);?AS的主要??.
應(yīng)該類似于A1C13,即一個A1原子間接3個-COOH基團。但是在實際上,AlCh??的存在形式多為二聚體結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的,甲酸鋁的結(jié)構(gòu)也可能為二聚體,這種結(jié)構(gòu)??被稱為甲酸鋁的結(jié)構(gòu)1。結(jié)合圖4-4中AF?3.0的XPS分析顯示,在AF?3.0的樣??品中存在Al-02和A10X-A1的結(jié)構(gòu),這近一步說明了在AF?3.0中存在二聚體結(jié)??構(gòu)。而在Al(OCOH)3結(jié)構(gòu)中不會存在A10X-A1結(jié)構(gòu),因此二聚體存在于甲酸錯??中。??另外,其他的表征結(jié)果也說明甲酸鋁或許還存在其他結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)13c??NMR的圖譜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Effect of six kinds of scale inhibitors on calcium carbonate precipitation in high salinity wastewater at high temperatures[J]. Xiaochen Li,Baoyu Gao,Qinyan Yue,Defang Ma,Hongyan Rong,Pin Zhao,Pengyou Teng. Journal of Environmental Sciences. 2015(03)
本文編號:3230568
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