本論文以鐵基復(fù)合氧化物為研究對象,采用工藝簡單的共沉淀-熱分解法,實現(xiàn)了一系列鐵基氧化物多級結(jié)構(gòu)的控制制備;深入探討了多級結(jié)構(gòu)的生長機理;進一步開展此類材料作為易再生吸附劑,在含六價鉻和磷的水體污染物去除相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用研究。以聚乙烯醇為形貌導(dǎo)向劑,采用共沉淀法合成了以一維納米棒為基元的草酸亞鐵前驅(qū)體多級結(jié)構(gòu);進一步通過原位熱分解法得到物相和形貌可控的鐵基氧化物多級結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,通過控制前驅(qū)體還原氣氛,可以分別得到γ-Fe2O3和Fe3O4一維多級結(jié)構(gòu),比表面積分別達到87.3 m2·g-1和55.9 m2·g-1,平均孔徑為7.9 nm和11.1 nm,孔容積為0.19cm3·g-1和0.17cm3·g-1。Cr(VI)吸附研究表明,此類材料對Cr(VI)吸附速率快,達平衡時間短,飽和吸附容量分別為28 mg·g-1和25mg·g-1。吸附動力學分析表明:兩種產(chǎn)物吸附過程均符合Langergren二級動力學方程。同時六價鉻在γ-Fe2O3上的吸附過程符合Freundlich模型;六價鉻在Fe3O4上的吸附方式符合Langmuir模型。以草酸鐵鋅為前驅(qū)體,采用熱分解法制備得到是具有蝴蝶...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
    1.1 水資源概況
    1.2 水體污染物的分類及危害
        1.2.1 有機污染物
        1.2.2 無機污染物
            1.2.2.1 汞
            1.2.2.2 鉛
            1.2.2.3 鎘
            1.2.2.4 砷
            1.2.2.5 鉻
            1.2.2.6 氮
            1.2.2.7 磷
    1.3 水體污染物的防治方法
        1.3.1 有機污染物的防治方法
            1.3.1.1 空氣吹脫法
            1.3.1.2 生物降解
            1.3.1.3 膜分離法
            1.3.1.4 氧化法
            1.3.1.5 吸附法
        1.3.2 無機污染物的去除方法
            1.3.2.1 沉淀和絮凝
            1.3.2.2 離子交換法
            1.3.2.3 生物法
        1.3.3 六價鉻和磷的去除方法
    1.4 磁性鐵酸鹽材料在污水處理中的應(yīng)用
    1.5 本論文的選題意義
    1.6 本課題研究的研究意義及內(nèi)容
第二章 多孔鐵氧化物多級結(jié)構(gòu)的可控制備及對六價鉻離子的吸附性能研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 草酸亞鐵前驅(qū)體和鐵氧體的制備
        2.2.3 儀器表征
        2.2.4 Cr(VI)標準液配制
        2.2.5 Cr(VI) 靜態(tài)吸附性能實驗
    2.3.結(jié)果與討論
        2.3.1 草酸亞鐵前驅(qū)體及煅燒產(chǎn)物XRD譜圖分析
        2.3.2 草酸亞鐵前驅(qū)體的差熱-熱重分析曲線
        2.3.3 草酸亞鐵前驅(qū)體及煅燒產(chǎn)物的形貌控制
        2.3.4 溫度對草酸亞鐵形貌的影響
        2.3.5 不同煅燒產(chǎn)物的氮氣吸附脫附分析
        2.3.6 pH的影響
        2.3.7 時間和溫度對吸附性能的影響
        2.3.8 吸附動力學研究
        2.3.9 吸附等溫線
    2.4 本章小結(jié)
第三章 多級鐵酸鋅多孔結(jié)構(gòu)的合成、表征及其對Cr(VI)的吸附性能
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 草酸鐵鋅前軀體和鐵酸鋅的制備
        3.2.3 儀器表征
        3.2.4 Cr(VI)標準液配制
        3.2.5 Cr(VI) 靜態(tài)吸附性能實驗
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 草酸鐵鋅前驅(qū)體煅燒產(chǎn)物XRD和EDS分析
        3.3.2 草酸鐵鋅前驅(qū)體及煅燒產(chǎn)物的形貌分析
        3.3.3 PVA濃度對于草酸鐵鋅形貌的影響
        3.3.4 生長機理討論
        3.3.5 鐵酸鋅多級結(jié)構(gòu)的N2吸附-脫附分析
        3.3.6 磁性能分析
        3.3.7 pH的影響
        3.3.8 吸附動力學研究
        3.3.9 吸附等溫線
    3.4 結(jié)論
第四章 多孔鐵酸鎳微米棒結(jié)構(gòu)的制備、表征及其在含磷廢水處理中的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 草酸亞鐵前驅(qū)體和鐵酸鎳制備
        4.2.3 儀器表征
        4.2.4 磷標準溶液的配置
        4.2.5 磷酸根的靜態(tài)吸附性能實驗
        4.2.6 磷酸根的脫附及吸附劑再生
    4.3 結(jié)果和討論
        4.3.1 草酸鐵鎳煅燒產(chǎn)物XRD分析
        4.3.2 草酸鐵鎳的差熱-熱重分析
        4.3.3 草酸鐵鎳前驅(qū)體及熱分解產(chǎn)物的形貌分析
        4.3.4 鐵酸鎳一維多孔結(jié)構(gòu)的氮氣吸附脫附分析
        4.3.5 pH的影響
        4.3.6 吸附動力學研究
        4.3.7 吸附等溫線
        4.3.8 吸附熱力學研究
        4.3.9 吸附前后鐵酸鎳FT-IR光譜分析
        4.3.10鐵酸鎳一維多孔結(jié)構(gòu)的磁性分析
        4.3.11吸附劑的再生與重復(fù)使用
        4.3.12選擇性吸附行為研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鐵酸鈷多級結(jié)構(gòu)的合成、表征及其磷吸附性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑
        5.2.2 草酸鐵鈷前軀體和鐵酸鈷的制備
        5.2.3 儀器表征
        5.2.4 磷標準溶液的配置
        5.2.5 磷酸根的靜態(tài)吸附實驗
        5.2.6 磷酸根的脫附及吸附劑再生
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 草酸鐵鈷前驅(qū)物及煅燒產(chǎn)物XRD分析
        5.3.2 草酸鐵鈷差熱-熱重分析
        5.3.3 草酸鐵鈷熱分解機理分析
        5.3.4 草酸鐵鈷及熱分解產(chǎn)物的形貌分析
        5.3.5 PVA濃度對于草酸鐵鋅形貌的影響
        5.3.6 反應(yīng)溫度對于草酸鐵鈷形貌的影響
        5.3.7 鐵酸鈷的前驅(qū)體和相對應(yīng)的煅燒產(chǎn)物FT-IR光譜圖
        5.3.8 鐵酸鈷多級結(jié)構(gòu)的氮氣吸附脫附分析
        5.3.9 pH值對鐵酸鈷多級結(jié)構(gòu)磷吸附的影響
        5.3.10 時間、初始濃度的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
在學研究成果
致謝



本文編號：3953617