無機鐵鹽及鐵基MOFs去除富營養(yǎng)化水體中磷的應用基礎研究
發(fā)布時間:2021-01-05 08:29
湖泊和水庫的富營養(yǎng)化已經(jīng)嚴重威脅到地球上有限的淡水資源。大多研究認為,磷是水體富營養(yǎng)化的主控因素,降低水體磷濃度是治理富營養(yǎng)化的重要措施。吸附技術是一種高效的水處理方法,具有經(jīng)濟、靈活、操作簡單等優(yōu)點,運用該技術的關鍵在于吸附材料自身的功能特性。鑒于Fe對P的親和性,且成本低廉,原料豐富,對環(huán)境無害等優(yōu)點,鐵吸附劑逐漸在水體磷污染治理的應用研究中嶄露頭角,成為一種具有潛在應用價值的除磷劑;谡n題組現(xiàn)有的研究條件以及實驗探索,本論文采用兩類吸附劑——傳統(tǒng)無機鐵鹽與新型鐵基金屬有機框架材料(Fe-based MOFs),對模擬水樣、中度富營養(yǎng)化景觀水體翠湖、重度富營養(yǎng)化天然湖泊星云湖進行除磷效果、影響因素及除磷機理的研究,通過現(xiàn)代儀器分析手段對兩類吸附劑載磷沉淀物的形貌、化學組成及物相轉化進行了研究,并采用單一浸取劑提取法進行了載磷沉淀物的穩(wěn)定性研究。同時,對Fe-based MOFs材料進行功能化設計后應用于富營養(yǎng)化水體除磷的效果進行了初步探究。論文的主要內容如下:1.針對總磷濃度較低(TP<1.0mg·L-1)的湖泊及水庫等富營養(yǎng)化水體的模擬水樣進行兩類吸...
【文章來源】:云南大學云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:207 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
常溫下水相中磷的Eh-pH關系圖
利用金屬離子與含 O、N 的有機配體通過自組裝形成[131Fs 材料在儲氫、催化、吸附、分離、以及光、電、磁等能和潛在的應用價值。近年來,MOFs 材料的研究炙手可關文獻報道,已經(jīng)報道的這類配合物目前約有好幾百個為 MOFs 的實際應用奠定了基礎,MOFs 的應用領域在短拓性的發(fā)展,并生機無限。材料的優(yōu)點料與傳統(tǒng)的有機聚合物、無機聚合物不同,它結合了高特點,是具有網(wǎng)格結構、規(guī)則納米孔道、三維周期性的。有機配體和多孔結構賦予了 MOFs 材料優(yōu)越的性能,可以組合不同幾何結構的 MOFs 材料[133]。
圖 1.3 IR-MOF-n 的空間結構示意圖[136]Figure1.3 Schematic representation of MOFs prepared[136]綠色代表金屬 Zn 多面體,黑色球代表 C 原子,紅色球代表 O 原子,黃色球表示最大的 Vander Waals 空間6.1.2 大比表面積由于 MOFs 材料具有空間網(wǎng)狀結構及較多孔道,它是已發(fā)現(xiàn)的目前具有最大比表面積的多孔材料[135,136]。大多數(shù)MOFs的比表面積遠遠超過了傳統(tǒng)的多孔材料。2005 年,法國 Ferey 等[137]成功合成了 MIL-101(MIL, Material Institut Lavoisier),其 BET 比表面積為 4620 m2·g-1;2009 年,Matzger 小組[138]在 JACS 上首次報道了一種新型 MOFs 材料 UMCM-2,它的 BET 比表面積達到 5200m2·g-1;隨后在 2010年,Yaghi 研究小組[139]在 Science 上報道制備了目前最大比表面積的 MOFs 材料MOF-210,其 BET 比表面積高達 6240m2·g-1。高比表面的 MOFs 材料具有潛在的應用價值,如氣體的分離存儲、吸附分離、催化劑負載等,同樣也給科研人員帶
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水鐵礦吸附磷酸根的影響因素[J]. 崔蒙蒙,劉鋒,黃天寅,王殿升. 環(huán)境工程學報. 2017(04)
[2]不同沉淀pH值條件下制備的水合氧化鋯對水中磷酸鹽的吸附作用[J]. 王星星,林建偉,詹艷慧,張志斌,邢云青,姜博匯,儲鳴. 環(huán)境科學. 2017(05)
[3]磷污染處理技術的研究進展[J]. 高教成. 科技資訊. 2016(29)
[4]磁性吸附材料的制備及其在水處理中的應用研究[J]. 段建菊,魯秀國,黃林長,楊凌焱. 現(xiàn)代化工. 2016(11)
[5]水處理吸附劑再生技術的研究進展[J]. 潘志彬,何敏旋,李紹秀. 能源與環(huán)境. 2016(01)
[6]用低品位菱鐵礦石去除水中低濃度磷酸鹽[J]. 邢波波,陳天虎,劉海波,慶承松,謝巧勤,謝晶晶. 硅酸鹽學報. 2016(02)
[7]金屬有機骨架(MOFs)為殼的核殼結構材料研究進展[J]. 農潔靜,趙文波,覃顯業(yè),劉彪,張政. 化工進展. 2015(03)
[8]陽宗海沉積物中磷的穩(wěn)定性[J]. 杜詩云,楊常亮,李世玉,劉楷,魯磊,張孝雙. 環(huán)境工程學報. 2015(03)
[9]新型納米結構鈰錳復合氧化物的磷吸附行為與機制研究[J]. 吳秋月,陳靜,張偉,王東田,張高生. 環(huán)境科學學報. 2015(06)
[10]Influence of moderate pre-oxidation treatment on the physical, chemical and phosphate adsorption properties of iron-containing activated carbon[J]. Zhengfang Wang,Mo Shi,Jihua Li,Zheng Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2014(03)
博士論文
[1]鐵鹽絮凝法治理陽宗海砷污染的效果及含砷沉積物的穩(wěn)定性研究[D]. 王世雄.云南大學 2016
[2]新型吸附材料的制備及對重金屬離子和染料吸附性能研究[D]. 師蘭.吉林大學 2014
碩士論文
[1]穩(wěn)定金屬有機骨架材料的合成與功能應用研究[D]. 胡應立.中國科學技術大學 2016
[2]鐵錳復合氧化物/殼聚糖珠吸附材料制備及其去除水中砷、磷的研究[D]. 李海寧.煙臺大學 2016
[3]基于MOF多級孔材料的設計合成及應用研究[D]. 劉荀.遼寧師范大學 2015
[4]磁性納米材料的制備及其分離富集痕量組分的應用研究[D]. 謝菁.揚州大學 2013
[5]CMC-CoFe2O4磁性吸附劑的制備及吸附回收磷的實驗研究[D]. 徐小明.哈爾濱工程大學 2013
[6]功能化金屬有機骨架結構材料設計、制備與氣體存儲性能研究[D]. 閆秋菊.寧波大學 2013
[7]利用硫酸亞鐵去除污水中的磷酸鹽[D]. 林進南.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[8]還原鉻渣去除廢水中磷和鉻的研究[D]. 彭亢晉.上海交通大學 2010
[9]城市污水處理廠尾水中磷的形態(tài)分析及除磷研究[D]. 徐偉勇.浙江工業(yè)大學 2009
[10]化學除磷絮凝劑的選擇[D]. 李京雄.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:2958356
【文章來源】:云南大學云南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:207 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
常溫下水相中磷的Eh-pH關系圖
利用金屬離子與含 O、N 的有機配體通過自組裝形成[131Fs 材料在儲氫、催化、吸附、分離、以及光、電、磁等能和潛在的應用價值。近年來,MOFs 材料的研究炙手可關文獻報道,已經(jīng)報道的這類配合物目前約有好幾百個為 MOFs 的實際應用奠定了基礎,MOFs 的應用領域在短拓性的發(fā)展,并生機無限。材料的優(yōu)點料與傳統(tǒng)的有機聚合物、無機聚合物不同,它結合了高特點,是具有網(wǎng)格結構、規(guī)則納米孔道、三維周期性的。有機配體和多孔結構賦予了 MOFs 材料優(yōu)越的性能,可以組合不同幾何結構的 MOFs 材料[133]。
圖 1.3 IR-MOF-n 的空間結構示意圖[136]Figure1.3 Schematic representation of MOFs prepared[136]綠色代表金屬 Zn 多面體,黑色球代表 C 原子,紅色球代表 O 原子,黃色球表示最大的 Vander Waals 空間6.1.2 大比表面積由于 MOFs 材料具有空間網(wǎng)狀結構及較多孔道,它是已發(fā)現(xiàn)的目前具有最大比表面積的多孔材料[135,136]。大多數(shù)MOFs的比表面積遠遠超過了傳統(tǒng)的多孔材料。2005 年,法國 Ferey 等[137]成功合成了 MIL-101(MIL, Material Institut Lavoisier),其 BET 比表面積為 4620 m2·g-1;2009 年,Matzger 小組[138]在 JACS 上首次報道了一種新型 MOFs 材料 UMCM-2,它的 BET 比表面積達到 5200m2·g-1;隨后在 2010年,Yaghi 研究小組[139]在 Science 上報道制備了目前最大比表面積的 MOFs 材料MOF-210,其 BET 比表面積高達 6240m2·g-1。高比表面的 MOFs 材料具有潛在的應用價值,如氣體的分離存儲、吸附分離、催化劑負載等,同樣也給科研人員帶
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水鐵礦吸附磷酸根的影響因素[J]. 崔蒙蒙,劉鋒,黃天寅,王殿升. 環(huán)境工程學報. 2017(04)
[2]不同沉淀pH值條件下制備的水合氧化鋯對水中磷酸鹽的吸附作用[J]. 王星星,林建偉,詹艷慧,張志斌,邢云青,姜博匯,儲鳴. 環(huán)境科學. 2017(05)
[3]磷污染處理技術的研究進展[J]. 高教成. 科技資訊. 2016(29)
[4]磁性吸附材料的制備及其在水處理中的應用研究[J]. 段建菊,魯秀國,黃林長,楊凌焱. 現(xiàn)代化工. 2016(11)
[5]水處理吸附劑再生技術的研究進展[J]. 潘志彬,何敏旋,李紹秀. 能源與環(huán)境. 2016(01)
[6]用低品位菱鐵礦石去除水中低濃度磷酸鹽[J]. 邢波波,陳天虎,劉海波,慶承松,謝巧勤,謝晶晶. 硅酸鹽學報. 2016(02)
[7]金屬有機骨架(MOFs)為殼的核殼結構材料研究進展[J]. 農潔靜,趙文波,覃顯業(yè),劉彪,張政. 化工進展. 2015(03)
[8]陽宗海沉積物中磷的穩(wěn)定性[J]. 杜詩云,楊常亮,李世玉,劉楷,魯磊,張孝雙. 環(huán)境工程學報. 2015(03)
[9]新型納米結構鈰錳復合氧化物的磷吸附行為與機制研究[J]. 吳秋月,陳靜,張偉,王東田,張高生. 環(huán)境科學學報. 2015(06)
[10]Influence of moderate pre-oxidation treatment on the physical, chemical and phosphate adsorption properties of iron-containing activated carbon[J]. Zhengfang Wang,Mo Shi,Jihua Li,Zheng Zheng. Journal of Environmental Sciences. 2014(03)
博士論文
[1]鐵鹽絮凝法治理陽宗海砷污染的效果及含砷沉積物的穩(wěn)定性研究[D]. 王世雄.云南大學 2016
[2]新型吸附材料的制備及對重金屬離子和染料吸附性能研究[D]. 師蘭.吉林大學 2014
碩士論文
[1]穩(wěn)定金屬有機骨架材料的合成與功能應用研究[D]. 胡應立.中國科學技術大學 2016
[2]鐵錳復合氧化物/殼聚糖珠吸附材料制備及其去除水中砷、磷的研究[D]. 李海寧.煙臺大學 2016
[3]基于MOF多級孔材料的設計合成及應用研究[D]. 劉荀.遼寧師范大學 2015
[4]磁性納米材料的制備及其分離富集痕量組分的應用研究[D]. 謝菁.揚州大學 2013
[5]CMC-CoFe2O4磁性吸附劑的制備及吸附回收磷的實驗研究[D]. 徐小明.哈爾濱工程大學 2013
[6]功能化金屬有機骨架結構材料設計、制備與氣體存儲性能研究[D]. 閆秋菊.寧波大學 2013
[7]利用硫酸亞鐵去除污水中的磷酸鹽[D]. 林進南.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[8]還原鉻渣去除廢水中磷和鉻的研究[D]. 彭亢晉.上海交通大學 2010
[9]城市污水處理廠尾水中磷的形態(tài)分析及除磷研究[D]. 徐偉勇.浙江工業(yè)大學 2009
[10]化學除磷絮凝劑的選擇[D]. 李京雄.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:2958356
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