Mg-Zn-Ca非晶合金成分優(yōu)化及在廢水處理中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:Mg-Zn-Ca非晶合金成分優(yōu)化及在廢水處理中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:非晶合金由于其原子排列具有長(zhǎng)程無序、短程有序的特點(diǎn),因而具有許多優(yōu)異的性能,非晶合金在磁學(xué)性能、耐腐蝕性能、力學(xué)性能以及催化性能等方面有許多潛在的應(yīng)用價(jià)值一直被廣泛關(guān)注。水是人類賴以生存的寶貴資源,廢水處理的無害化程度一直是被人們廣泛關(guān)注的問題。研究廢水處理的新材料和新工藝是有效解決這些問題的關(guān)鍵。由于零價(jià)Mg和Ca在降解各種有機(jī)水化合物時(shí)具有很高的活性,結(jié)合非晶合金的抗腐蝕性和催化反應(yīng)特性,使Mg基和Ca基非晶合金在處理有機(jī)染料廢水方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本文制備了Mg71+xZn24-xCa5(x=0,2,4和6)非晶條帶和Ca60+xMg15Zn25-x(x=0,5和10)非晶棒材,利用X射線衍射儀(XRD)和差示掃描量熱儀(DSC)對(duì)合金相組成和熱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。采用掃面電鏡(SEM)對(duì)反應(yīng)后非晶表面形貌進(jìn)行表征。獲得如下主要結(jié)論:Mg71+x Zn24-xCa5(x=0,2,4和6)合金在x≤4時(shí),能形成厚度為20-25μm的具有非晶結(jié)構(gòu)的條帶。Ca60+xMg15Zn25-x(x=0,5和10)合金在x≤10時(shí),能形成直徑為2mm的具有非晶結(jié)構(gòu)的棒材。兩種非晶材料對(duì)偶氮染料均有較好的處理效果。脫色率和反應(yīng)速率隨Mg基或Ca基非晶中的主元素含量提高而提高,其中采用Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶條帶可使直接藍(lán)和酸性紅廢水分別在2min和10min后使溶液變得澄清,脫色率分別達(dá)到95.41%和87.18%。反應(yīng)12min后偶氮廢水COD去除率約為75%以上。Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶條帶處理直接藍(lán)顏料廢水至少可以循環(huán)使用4次以上,處理酸性紅顏料條帶至少可以循環(huán)使用三次以上,并且保持對(duì)廢水的降解能力不低于80%。Mg基非晶條帶與直接藍(lán)和酸性紅廢水反應(yīng)60min后,其非晶結(jié)構(gòu)基本不變,但隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng),非晶合金中的Ca元素優(yōu)先成為礦化物質(zhì),而使基體中Mg元素含量增加,從而保持其降解能力在循環(huán)使用過程中緩慢降低。本文研究了Mg基非晶條帶作為環(huán)境材料的應(yīng)用,拓展了非晶材料的應(yīng)用范圍,具有良好的科研和應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:Mg-Zn-Ca非晶合金 偶氮染料 脫色效果 循環(huán)利用 表面形貌
【學(xué)位授予單位】:沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG139.8
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-18
- 1.1 非晶材料9-14
- 1.1.1 非晶材料的基本特征及發(fā)展歷程9-10
- 1.1.2 非晶合金的制備方法10-12
- 1.1.3 非晶合金的性能及應(yīng)用12-14
- 1.1.4 Mg基非晶合金簡(jiǎn)介14
- 1.2 偶氮染料簡(jiǎn)介14-16
- 1.2.1 偶氮染料的發(fā)展及危害14-15
- 1.2.2 偶氮染料廢水處理方法15-16
- 1.3 本課題的研究意義16-18
- 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法18-23
- 2.1 成分設(shè)計(jì)18-19
- 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備19-20
- 2.3 實(shí)驗(yàn)樣品的制備20
- 2.4 實(shí)驗(yàn)的分析方法20-21
- 2.5 實(shí)驗(yàn)步驟21-23
- 第3章 Mg-Zn-Ca非晶合金形成能力23-28
- 3.1 引言23
- 3.2 合金XRD分析23-24
- 3.3 合金DSC分析24-26
- 3.4 合金SEM分析26-27
- 3.5 本章小結(jié)27-28
- 第4章 Mg-Zn-Ca非晶處理直接染料研究28-45
- 4.1 引言28-29
- 4.2 直接藍(lán)染料廢水脫色效果29-35
- 4.2.1 脫色照片對(duì)比29-30
- 4.2.2 吸光度對(duì)比30-34
- 4.2.3 脫色率對(duì)比34
- 4.2.4 COD值對(duì)比34-35
- 4.3 第一次反應(yīng)后Mg基非晶條帶研究35-39
- 4.3.1 反應(yīng)后條帶的XRD分析35
- 4.3.2 反應(yīng)后條帶的SEM分析35-39
- 4.4 Mg_(75)Zn_(20)Ca_5重復(fù)處理直接染料研究39-42
- 4.4.1 脫色效果分析39-40
- 4.4.2 脫色后條帶的SEM分析40-42
- 4.5 討論42-43
- 4.6 本章小結(jié)43-45
- 第5章 Mg-Zn-Ca非晶處理酸性染料研究45-59
- 5.1 引言45
- 5.2 酸性染料廢水脫色效果45-51
- 5.2.1 脫色照片對(duì)比45-47
- 5.2.2 吸光度對(duì)比47-50
- 5.2.3 脫色率對(duì)比50
- 5.2.4 COD值對(duì)比50-51
- 5.3 第一次反應(yīng)后Mg基非晶條帶研究51-54
- 5.3.1 反應(yīng)后條帶的XRD分析51-52
- 5.3.2 反應(yīng)后條帶的SEM分析52-54
- 5.4 Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶重復(fù)處理廢水研究54-57
- 5.4.1 脫色效果分析54-55
- 5.4.2 脫色后條帶的SEM分析55-57
- 5.5 討論57-58
- 5.6 本章小結(jié)58-59
- 第6章 結(jié)論59-60
- 參考文獻(xiàn)60-64
- 在學(xué)研究成果64-65
- 致謝65
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本文編號(hào):273180
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