近年來，我國水資源污染現(xiàn)象突出，畜禽養(yǎng)殖、制藥、化學制劑等行業(yè)排放出大量以磷酸鹽、硫酸鹽和硝酸鹽等無機陰離子為主體的廢水，嚴重污染水體，對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生直接威脅。因此，有效降低污水中的無機陰離子濃度，控制其排入水體的含量，具有重要的現(xiàn)實意義。 在眾多去除無機陰離子的方法中吸附法憑借其簡單的工藝和較低的運行成本，并且可實現(xiàn)吸附劑再生和資源回收利用的雙重作用，備受矚目。其中LDHs類化合物憑借其優(yōu)良的陰離子吸附性能而成為研究熱點。鋁酸三鈣(3CaO·Al2O3，簡寫為C3A)是普通硅酸鹽水泥熟料主要礦物之一，它的一個顯著特點是在水化過程中可形成鈣基LDH，其層間的OH-容易被其他陰離子交換。因此，C3A在無機陰離子廢水處理方面有很大潛力。 本課題以水體中NO3-、SO42-和PO43-三種陰離子為代表，以在C3A水化物層間結(jié)構(gòu)中高效去除為目標，通過改變溫度和溶液初始pH等手段，重點探索介質(zhì)環(huán)境對C3A的陰離子吸附容量和吸附速度等行為的控制作用。同時，研究工作中通過等溫吸附實驗和動力學實驗以及溶液和固相組分的測定，利用XRD、FTIR表征手段揭示了C3A與NO3-、SO42-和PO43-...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 我國水資源污染現(xiàn)狀
        1.1.2 無機離子污染與危害及其處理方法
    1.2 層狀礦物 LDHS材料概述
        1.2.1 LDHs 的結(jié)構(gòu)特征
        1.2.2 LDHs 的主要特征
        1.2.3 LDHS 的結(jié)構(gòu)表征方法
    1.3 鋁酸三鈣(C₃A)概述
        1.3.1 C₃A 材料概述
        1.3.2 C₃A 的合成
    1.4 課題研究目的、內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
    1.5 創(chuàng)新點
第2章 實驗過程和方法
    2.1 主要試劑和儀器設(shè)備
    2.2 實驗方法與步驟
        2.2.1 C₃A 的合成與表征
        2.2.2 吸附動力學行為
        2.2.3 等溫吸附行為
    2.3 結(jié)構(gòu)表征及元素濃度測定
        2.3.1 XRD 光譜分析
        2.3.2 紅外光譜分析
        2.3.3 SEM 分析
        2.3.4 無機陰離子濃度的測定
第3章 C₃A 的結(jié)構(gòu)表征
    3.1 C₃A 的 XRD 圖譜分析
    3.2 C₃A 的 SEM 分析
    3.3 C₃A 的 TG-DTA-MS 分析
    3.4 C₃A 的 FTIR 分析
第4章 C₃A 對無機離子的吸附特性
    4.1 C₃A 對 NO3
-的吸附行為
        4.1.1 吸附動力學
        4.1.2 吸附等溫線
    4.2 C₃A 化合物對 SO4
2-的吸附行為
        4.2.1 吸附動力學
        4.2.2 吸附等溫線
    4.3 C₃A 對 PO₄(3-)的吸附行為
        4.3.1 吸附動力學
        4.3.2 吸附等溫線
第5章 C₃A 對無機陰離子的吸附機制初探
    5.1 C₃A 化合物對 NO3
-的作用機制
        5.1.1 溶液組分分析
        5.1.2 固體產(chǎn)物分析
    5.2 C₃A 化合物對 SO4
2-的作用機制
        5.2.1 溶液組分分析
        5.2.2 固體產(chǎn)物分析
    5.3 C₃A 化合物對 PO₄(3-)的作用機制
        5.3.1 溶液組分分析
        5.3.2 固體產(chǎn)物分析
    5.4 C₃A 吸附無機陰離子作用機制對比分析
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 進一步工作的方向
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3873133

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