新型磁性復(fù)合材料的制備與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2024-04-15 03:14
酸洗廢液和電鍍廢水是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重金屬?gòu)U水。針對(duì)傳統(tǒng)中和法處理重金屬?gòu)U水的不足,從提高處理后產(chǎn)物利用附加值角度解決資源循環(huán)利用的難題,成為當(dāng)今處理重金屬?gòu)U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(zhì),本研究研究鐵氧體/LDH磁性復(fù)合材料的制備方法及性能,并采用微波水熱法凈化實(shí)際電鍍廢水和酸洗廢液,兩類廢水經(jīng)處理后不僅達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn),且生成的固相產(chǎn)物可用于印染廢水的吸附處理。 (1)通過(guò)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(qū)體Fe3O4(20~30nm)依附在Zn2Cr-LDH (150~200nm)的Fe3O4/Zn2Cr-LDH磁性復(fù)合材料。Fe3O4/Zn2Cr...
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(zhì)和處理方法
1.1.1 酸洗廢液的性質(zhì)
1.1.2 酸洗廢液的處理方法
1.2 電鍍廢水的性質(zhì)和處理方法
1.2.1 電鍍廢水的性質(zhì)
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(jié)構(gòu)
1.3.2 尖晶石型鐵氧體的應(yīng)用
1.4 層狀雙金屬氫氧化物 LDH
1.4.1 LDH 的結(jié)構(gòu)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(fù)合材料
1.6 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)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(shí)驗(yàn)研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.4 材料制備
2.4.1 Fe3O4/Zn-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的制備
2.4.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的制備
2.4.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的制備
2.5 實(shí)驗(yàn)方法
2.5.1 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附實(shí)驗(yàn)
2.5.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)橙黃 II 染料降解實(shí)驗(yàn)
2.5.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附實(shí)驗(yàn)
2.6 計(jì)算方法
2.6.1 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附效果計(jì)算
2.6.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)橙黃 II 染料降解效果計(jì)算
2.6.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附效果計(jì)算
2.6.4 等溫吸附模型
2.6.5 動(dòng)力學(xué)模型
2.6.6 吸附過(guò)程模型
2.6.7 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響模型
2.6.8 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)
2.7 化學(xué)組成測(cè)定與結(jié)構(gòu)表征
2.7.1 化學(xué)組成測(cè)定
2.7.2 結(jié)構(gòu)表征
第三章 Fe3O4/Zn-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的物化性質(zhì)及吸附性能
3.1 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的物化性質(zhì)
3.1.1 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的結(jié)構(gòu)
3.1.2 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的形貌
3.1.3 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的磁性
3.2 Fe3O4/Zn-Cr-LDH 磁性復(fù)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(fù)合材料的物化性質(zhì)
3.3.1 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
3.3.2 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的形貌
3.3.3 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的磁性及組分
3.3.4 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的比表面積
3.4 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料的吸附作用
3.5 本章小結(jié)
第四章 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的物化性質(zhì)及催化性能
4.1 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的物化性質(zhì)
4.1.1 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
4.1.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的形貌
4.1.3 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的磁性
4.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)橙黃 II 染料的催化作用
4.2.1 二價(jià)金屬比例對(duì)降解能力的影響
4.2.2 AO7 初始濃度對(duì)降解能力的影響
4.2.3 PMS 初始濃度對(duì)降解能力的影響
4.2.4 溫度對(duì)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(jī)制
4.2.7 橙黃 II 染料的礦化率
4.2.8 反應(yīng)機(jī)理
4.3 本章小結(jié)
第五章 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的合成優(yōu)化
5.1 酸洗廢液基磁性前驅(qū)體
5.1.1 重金屬離子由液相向固相的轉(zhuǎn)移
5.1.2 固相分析
5.2 廢物基磁性復(fù)合材料
5.2.1 重金屬離子由液相向固相的轉(zhuǎn)移
5.2.2 固相分析
5.3 廢物基磁性復(fù)合材料吸附劑制備的單因素實(shí)驗(yàn)
5.3.1 pH 值的影響
5.3.2 合成時(shí)間的影響
5.3.3 合成溫度的影響
5.4 響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值的確定
5.4.2 模型的回歸方程
5.4.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
5.4.4 三維立體響應(yīng)曲面
5.5 本章小結(jié)
第六章 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及吸附性能的研究
6.1 廢水凈化效果及產(chǎn)物的物化性質(zhì)
6.1.1 廢水凈化效果
6.1.2 合成產(chǎn)物的物化性質(zhì)
6.2 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的吸附性能及回收利用
6.2.1 吸附動(dòng)力學(xué)
6.2.2 吸附機(jī)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(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3955648
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
1.1 酸洗廢液的性質(zhì)和處理方法
1.1.1 酸洗廢液的性質(zhì)
1.1.2 酸洗廢液的處理方法
1.2 電鍍廢水的性質(zhì)和處理方法
1.2.1 電鍍廢水的性質(zhì)
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(jié)構(gòu)
1.3.2 尖晶石型鐵氧體的應(yīng)用
1.4 層狀雙金屬氫氧化物 LDH
1.4.1 LDH 的結(jié)構(gòu)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(fù)合材料
1.6 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)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(shí)驗(yàn)研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.3 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
2.4 材料制備
2.4.1 Fe3O4/Zn-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的制備
2.4.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的制備
2.4.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的制備
2.5 實(shí)驗(yàn)方法
2.5.1 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附實(shí)驗(yàn)
2.5.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)橙黃 II 染料降解實(shí)驗(yàn)
2.5.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附實(shí)驗(yàn)
2.6 計(jì)算方法
2.6.1 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附效果計(jì)算
2.6.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)橙黃 II 染料降解效果計(jì)算
2.6.3 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料吸附效果計(jì)算
2.6.4 等溫吸附模型
2.6.5 動(dòng)力學(xué)模型
2.6.6 吸附過(guò)程模型
2.6.7 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響模型
2.6.8 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)
2.7 化學(xué)組成測(cè)定與結(jié)構(gòu)表征
2.7.1 化學(xué)組成測(cè)定
2.7.2 結(jié)構(gòu)表征
第三章 Fe3O4/Zn-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的物化性質(zhì)及吸附性能
3.1 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的物化性質(zhì)
3.1.1 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的結(jié)構(gòu)
3.1.2 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的形貌
3.1.3 磁性前驅(qū)體 Fe3O4的磁性
3.2 Fe3O4/Zn-Cr-LDH 磁性復(fù)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(fù)合材料的物化性質(zhì)
3.3.1 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
3.3.2 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的形貌
3.3.3 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的磁性及組分
3.3.4 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的比表面積
3.4 Fe3O4/Zn2Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)甲基橙染料的吸附作用
3.5 本章小結(jié)
第四章 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的物化性質(zhì)及催化性能
4.1 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的物化性質(zhì)
4.1.1 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)
4.1.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的形貌
4.1.3 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料的磁性
4.2 Fe3O4/Cu(Ni)-Cr-LDH 磁性復(fù)合材料對(duì)橙黃 II 染料的催化作用
4.2.1 二價(jià)金屬比例對(duì)降解能力的影響
4.2.2 AO7 初始濃度對(duì)降解能力的影響
4.2.3 PMS 初始濃度對(duì)降解能力的影響
4.2.4 溫度對(duì)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(jī)制
4.2.7 橙黃 II 染料的礦化率
4.2.8 反應(yīng)機(jī)理
4.3 本章小結(jié)
第五章 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的合成優(yōu)化
5.1 酸洗廢液基磁性前驅(qū)體
5.1.1 重金屬離子由液相向固相的轉(zhuǎn)移
5.1.2 固相分析
5.2 廢物基磁性復(fù)合材料
5.2.1 重金屬離子由液相向固相的轉(zhuǎn)移
5.2.2 固相分析
5.3 廢物基磁性復(fù)合材料吸附劑制備的單因素實(shí)驗(yàn)
5.3.1 pH 值的影響
5.3.2 合成時(shí)間的影響
5.3.3 合成溫度的影響
5.4 響應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值的確定
5.4.2 模型的回歸方程
5.4.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
5.4.4 三維立體響應(yīng)曲面
5.5 本章小結(jié)
第六章 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及吸附性能的研究
6.1 廢水凈化效果及產(chǎn)物的物化性質(zhì)
6.1.1 廢水凈化效果
6.1.2 合成產(chǎn)物的物化性質(zhì)
6.2 廢物基鐵氧體/LDH 磁性復(fù)合材料的吸附性能及回收利用
6.2.1 吸附動(dòng)力學(xué)
6.2.2 吸附機(jī)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(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
作者在攻讀碩士學(xué)位期間所作的項(xiàng)目
致謝
本文編號(hào):3955648
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