1. 本选题研究的目的及意义
氟是一种人体必需的微量元素,但长期摄入过量的氟会导致氟中毒,对人体健康造成严重危害,如氟斑牙、氟骨病等。
水中过量的氟化物是造成氟中毒的主要原因之一。
因此,如何有效地去除水中的氟离子,已成为环境领域亟待解决的重要课题。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者在凹凸棒土改性羟基磷灰石及其对水中氟化物吸附方面开展了大量研究。
国内研究方面,主要集中在凹凸棒土的改性方法、羟基磷灰石的制备方法以及复合材料的吸附性能研究。
例如,有学者采用酸改性、盐改性、有机改性等方法对凹凸棒土进行改性,以提高其比表面积、孔隙率等,进而提高其对氟离子的吸附能力。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以凹凸棒土和羟基磷灰石为原料,通过对凹凸棒土进行改性处理,制备出凹凸棒土改性羟基磷灰石复合材料。
采用多种表征手段对复合材料的结构、形貌和吸附性能进行表征,并研究其对水中氟离子的吸附性能和机理。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:
1.凹凸棒土的改性:采用酸改性、盐改性或有机改性方法对凹凸棒土进行改性处理,并通过XRD、SEM、FTIR等手段对改性前后的凹凸棒土进行表征,以确定最佳的改性方法和条件。
2.凹凸棒土改性羟基磷灰石复合材料的制备:采用共沉淀法、水热合成法或溶胶-凝胶法等方法制备凹凸棒土改性羟基磷灰石复合材料,并通过XRD、SEM、TEM、BET等手段对复合材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布等进行表征。
3.复合材料对氟离子的吸附性能研究:采用批处理实验法研究复合材料对氟离子的吸附性能,考察吸附时间、pH值、吸附剂用量、初始氟离子浓度、共存离子等因素对吸附效果的影响。
5. 研究的创新点
1.采用绿色环保的改性方法对凹凸棒土进行改性,提高其对羟基磷灰石的负载量和分散性,制备出结构更加稳定、吸附性能更加优异的复合材料。
2.探究不同改性方法对凹凸棒土改性羟基磷灰石复合材料吸附性能的影响,并结合材料的结构和表面性质,深入分析吸附机理。
3.将凹凸棒土改性羟基磷灰石复合材料应用于实际水样的处理,考察其在实际应用中的可行性和有效性,为解决水体氟污染问题提供一种新的思路和方法。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张延玲, 陈天虎, 刘云, 等. 凹凸棒石负载纳米羟基磷灰石复合材料的制备及其除氟性能[J]. 功能材料, 2018, 49(8): 8145-8151.
[2] 李亚峰, 张文俊, 孙静, 等. 凹凸棒土/羟基磷灰石复合材料的制备及除氟性能研究[J]. 非金属矿, 2021, 44(4): 77-81.
[3] 王晓慧, 刘云, 张延玲, 等. 凹凸棒石基复合材料去除水中氟离子的研究进展[J]. 材料导报, 2017, 31(16): 12-18.
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