酸洗廢液和電鍍廢水是工業(yè)生產過程中產生的重金屬廢水。針對傳統(tǒng)中和法處理重金屬廢水的不足，從提高處理后產物利用附加值角度解決資源循環(huán)利用的難題，成為當今處理重金屬廢水的新理念。 基于尖晶石型鐵氧體和層狀雙重金屬氫氧化物可固定金屬離子的性質，本研究研究鐵氧體/LDH磁性復合材料的制備方法及性能，并采用微波水熱法凈化實際電鍍廢水和酸洗廢液，兩類廢水經處理后不僅達到國家污水排放標準，且生成的固相產物可用于印染廢水的吸附處理。 (1)通過XRD、TEM及VSM表征表明：在n(Fe³⁺:Fe²⁺)=1:3.5、n(Zn²⁺:Cr³⁺)=2:1和pH=6條件下，合成出磁性前驅體Fe₃O₄(20～30nm)依附在Zn₂Cr-LDH (150～200nm)的Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH磁性復合材料。Fe₃O₄/Zn₂Cr...

【文章頁數】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
圖形清單
表格清單
第一章 緒論
    1.1 酸洗廢液的性質和處理方法
        1.1.1 酸洗廢液的性質
        1.1.2 酸洗廢液的處理方法
    1.2 電鍍廢水的性質和處理方法
        1.2.1 電鍍廢水的性質
        1.2.2 電鍍廢水的處理方法
    1.3 尖晶石型鐵氧體
        1.3.1 尖晶石型鐵氧體的結構
        1.3.2 尖晶石型鐵氧體的應用
    1.4 層狀雙金屬氫氧化物 LDH
        1.4.1 LDH 的結構與組成
        1.4.2 LDH 的特性
        1.4.3 LDH 的吸附催化性能
    1.5 鐵氧體/LDH 磁性復合材料
    1.6 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復合材料制備的可行性分析
    1.7 課題背景、意義及研究思路和方法
        1.7.1 課題背景及意義
        1.7.2 研究思路和方法
第二章 材料制備和實驗研究方法
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗材料
    2.3 實驗儀器設備
    2.4 材料制備
        2.4.1 Fe₃O₄/Zn-Cr-LDH 磁性復合材料的制備
        2.4.2 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料的制備
        2.4.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復合材料的制備
    2.5 實驗方法
        2.5.1 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料對甲基橙染料吸附實驗
        2.5.2 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料對橙黃 II 染料降解實驗
        2.5.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復合材料對甲基橙染料吸附實驗
    2.6 計算方法
        2.6.1 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料對甲基橙染料吸附效果計算
        2.6.2 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料對橙黃 II 染料降解效果計算
        2.6.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復合材料對甲基橙染料吸附效果計算
        2.6.4 等溫吸附模型
        2.6.5 動力學模型
        2.6.6 吸附過程模型
        2.6.7 溫度對化學反應速率影響模型
        2.6.8 響應曲面設計
    2.7 化學組成測定與結構表征
        2.7.1 化學組成測定
        2.7.2 結構表征
第三章 Fe₃O₄/Zn-Cr-LDH 磁性復合材料的物化性質及吸附性能
    3.1 磁性前驅體 Fe₃O₄的物化性質
        3.1.1 磁性前驅體 Fe₃O₄的結構
        3.1.2 磁性前驅體 Fe₃O₄的形貌
        3.1.3 磁性前驅體 Fe₃O₄的磁性
    3.2 Fe₃O₄/Zn-Cr-LDH 磁性復合材料的優(yōu)化合成
        3.2.1 pH 值的影響
        3.2.2 Zn/Cr 比例的影響
    3.3 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料的物化性質
        3.3.1 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料的結構
        3.3.2 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料的形貌
        3.3.3 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料的磁性及組分
        3.3.4 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料的比表面積
    3.4 Fe₃O₄/Zn₂Cr-LDH 磁性復合材料對甲基橙染料的吸附作用
    3.5 本章小結
第四章 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料的物化性質及催化性能
    4.1 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料的物化性質
        4.1.1 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料的結構
        4.1.2 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料的形貌
        4.1.3 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料的磁性
    4.2 Fe₃O₄/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復合材料對橙黃 II 染料的催化作用
        4.2.1 二價金屬比例對降解能力的影響
        4.2.2 AO7 初始濃度對降解能力的影響
        4.2.3 PMS 初始濃度對降解能力的影響
        4.2.4 溫度對降解能力的影響
        4.2.5 可循環(huán)利用性
        4.2.6 橙黃 II 染料的降解機制
        4.2.7 橙黃 II 染料的礦化率
        4.2.8 反應機理
    4.3 本章小結
第五章 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復合材料的合成優(yōu)化
    5.1 酸洗廢液基磁性前驅體
        5.1.1 重金屬離子由液相向固相的轉移
        5.1.2 固相分析
    5.2 廢物基磁性復合材料
        5.2.1 重金屬離子由液相向固相的轉移
        5.2.2 固相分析
    5.3 廢物基磁性復合材料吸附劑制備的單因素實驗
        5.3.1 pH 值的影響
        5.3.2 合成時間的影響
        5.3.3 合成溫度的影響
    5.4 響應曲面實驗設計
        5.4.1 實驗設計及響應值的確定
        5.4.2 模型的回歸方程
        5.4.3 統(tǒng)計學分析
        5.4.4 三維立體響應曲面
    5.5 本章小結
第六章 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復合材料的結構及吸附性能的研究
    6.1 廢水凈化效果及產物的物化性質
        6.1.1 廢水凈化效果
        6.1.2 合成產物的物化性質
    6.2 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復合材料的吸附性能及回收利用
        6.2.1 吸附動力學
        6.2.2 吸附機制
        6.2.3 重金屬離子的釋放
        6.2.4 MFLA 的循環(huán)利用
    6.3 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間取得的科研成果
作者在攻讀碩士學位期間所作的項目
致謝



本文編號：3955648