1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着工农业的快速发展,含有大量磷酸盐的工业废水和生活污水的排放量日益增加,导致水体富营养化问题日益严峻。
水体富营养化会造成藻类过度繁殖,降低水体溶解氧含量,进而威胁水生生物的生存,破坏水生态平衡。
同时,还会影响水体的美观和使用功能,甚至会产生一些有毒有害物质,严重威胁人类健康和生态安全。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,利用吸附法去除水体中的磷酸盐,因其操作简单、成本低、效率高等优点,受到了国内外学者的广泛关注。
其中,生物质基材料和金属有机骨架材料(MOFs)作为新型吸附材料,在除磷领域展现出巨大的应用潜力。
#国内研究现状国内学者在生物质基除磷材料的制备和应用方面做了大量研究,并取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究的主要内容是制备生物质基UiO-66复合材料,并探究其对水中磷酸盐的吸附性能和机理。
1. 主要内容
1.生物质基UiO-66复合材料的制备-选择合适的生物质材料和UiO-66合成方法,通过水热合成、溶剂热合成等方法制备生物质基UiO-66复合材料。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用如下方法与步骤进行:
1.文献调研与方案设计:广泛查阅国内外相关文献,了解生物质基材料和UiO-66材料的制备方法、除磷性能及其影响因素,在此基础上确定本研究的实验方案,包括生物质材料的选择、UiO-66复合材料的制备方法、吸附实验的设计、吸附机理的分析等。
2.实验材料的准备:根据实验方案,准备所需的实验材料,包括生物质材料、UiO-66合成所需试剂、磷酸盐溶液配制所需试剂等,并对实验材料进行预处理。
3.生物质基UiO-66复合材料的制备:采用水热合成或溶剂热合成等方法,将生物质材料与UiO-66前驱体混合,控制反应条件,制备出生物质基UiO-66复合材料。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.材料方面:利用廉价易得、环境友好的生物质材料作为前驱体或改性剂,制备出具有高比表面积、丰富吸附位点和良好吸附性能的生物质基UiO-66复合材料,拓展了UiO-66材料的应用范围,为水体磷污染治理提供了一种新型高效、成本低廉、环境友好的吸附材料。
2.方法方面:采用绿色环保的合成方法制备生物质基UiO-66复合材料,并通过对合成条件的优化控制,实现了对材料结构和性能的调控,为高效除磷材料的设计合成提供了新思路。
3.机理方面:深入研究了生物质基UiO-66复合材料对磷酸盐的吸附机理,揭示了吸附过程中的关键作用力,为开发高效吸附材料和优化吸附工艺提供了理论依据。
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]陈欢,黄正宏,冯雅丽,等. UiO-66及其衍生物复合材料在水处理中的研究进展[J]. 化学进展,2021,33(10):3671-3686.
[2]张强,张涛,王晓静,等. UiO-66-NH2的制备及其对水中磷酸根的吸附性能研究[J]. 环境工程学报,2019,13(9):2204-2212.
[3]刘洋,张晓,李亚峰,等. 磁性Fe3O4@SiO2@UiO-66复合材料的制备及其对水中磷的吸附性能[J]. 无机材料学报,2020,35(5):555-562.
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