本論文采用多種方法制備電容去離子技術(shù)所用的層狀金屬氧化物材料,利用層狀金屬氧化物的“記憶效應”,去除水體中的砷離子,達到除砷凈水的目的。與傳統(tǒng)的除砷技術(shù)相比,電容去離子技術(shù)具有低能耗、高效率、環(huán)境友好等優(yōu)點,是一種具有巨大發(fā)展前景的新型脫鹽技術(shù)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),層狀金屬氧化物對于重金屬離子具有很好的吸附效果,我們選取了兩種層狀金屬氧化物作為陽極的電極材料,陰極材料為硝酸酸化的活性碳。本課題主要圍繞層狀金屬氧化物的制備及其利用電容去離子技術(shù)在去除水體中的砷離子方面的應用展開,并通過單因素輪換法考察了電壓、陽極材料、初始濃度對水中As（III）和As（V）吸附性能的影響,具體如下:（1）利用共沉淀法制備了鎂鐵層狀金屬氫氧化物,經(jīng)過高溫焙燒處理后得到相應氧化物。將該材料作為電容去離子（CDI）模塊的陽極材料,硝酸處理的活性炭作為陰極材料,組裝模塊并進行電化學除砷測試。測試結(jié)果表明:制備的鎂鐵層狀金屬氧化物結(jié)合電容去離子技術(shù)對水體中的砷具有良好的吸附性能,在相同條件下,吸附量隨著電壓的增加而增大。在1.2 V電壓下、蠕動泵流速為3 mL/min時,其對砷的吸附效率可達到97%以上。在對三價砷和五價... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 我國水環(huán)境現(xiàn)狀
    1.2 含砷廢水的來源及現(xiàn)狀
    1.3 傳統(tǒng)含砷廢水的處理技術(shù)
        1.3.1 氧化沉淀法
        1.3.2 絮凝過濾法
        1.3.3 吸附法
        1.3.4 離子交換法
    1.4 電容去離子技術(shù)的概述
        1.4.1 電容去離子技術(shù)的發(fā)展
        1.4.2 電容去離子技術(shù)的原理
        1.4.3 電容去離子技術(shù)的優(yōu)勢
    1.5 層狀雙金屬氫氧化物的概述
        1.5.1 層狀雙金屬氫氧化物的結(jié)構(gòu)
        1.5.2 層狀雙金屬氫氧化物的制備方法
    1.6 本文研究內(nèi)容及目的
2 實驗部分
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 表征及測試方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 氮吸附/脫附儀(BET)
        2.3.3 熱重分析(TG)
        2.3.4 傅立葉紅外分析(FT-IR)
        2.3.5 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.6 掃面電子顯微鏡(SEM)
        2.3.7 電化學測試
        2.3.8 CDI測試
        2.3.9 原子熒光光度計
    2.4 吸附實驗過程
        2.4.1 吸附各因素的影響
        2.4.2 吸附等溫線實驗
3 鎂鐵層狀金屬氧化物的制備、表征及CDI脫砷技術(shù)研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 MgFe-LDH及MgFe-Ox的制備
        3.2.2 陰極材料的制備
        3.2.3 電極的制備
        3.2.4 脫鹽模塊的組裝
    3.3 結(jié)果討論
        3.3.1 MgFe-LDH及MgFe-Ox的表征
        3.3.2 MgFe-Ox在As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附中的應用
        3.3.3 吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)后MgFe-Ox的表征
    3.4 本章小結(jié)
4 鎂鋁層狀金屬氧化物／石墨烯復合物的制備、表征及CDI脫砷技術(shù)研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 氧化石墨的制備
        4.2.2 MgAl-LDH/G及MgAl-Ox/G的制備
    4.3 結(jié)果討論
        4.3.1 MgAl-LDH/G及MgAl-Ox/G的表征
        4.3.2 MgAl-Ox/G在As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附中的應用
        4.3.3 吸附As(Ⅲ)和As(Ⅴ)后MgAl-Ox/G的表征
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]類水滑石材料的制備及其對鉻離子的吸附性能研究[D]. 楊會朵.中國礦業(yè)大學 2016
[2]改性碳材料作為電容去離子電極的理論模擬及制備[D]. 陳佳.大連理工大學 2016
[3]多孔炭和流動電極的制備及其脫鹽性能的研究[D]. 孟玉蘭.大連理工大學 2015
[4]氫氧化鐵和雙金屬氧化物的合成及其對溶液中砷的吸附[D]. 季珊珊.浙江大學 2006



本文編號：3467927