开题报告 改性纳米二氧化硅制备重金属离子吸附剂的研究.doc

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1、毕业设计(论文)开题报告题目：改性纳米二氧化硅制备重金属离子吸附剂的研究学院：应用技术学院专业：应用化学学生姓名：夏江南学号：200913300108指导教师：许律2013年3月25日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签

2、署意见。3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。毕业设计（论文）开题报告1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。改性二氧化硅制备重金属离子吸附剂的研究文献综述一、引言随着经济的快速

3、发展，冶炼、电解电镀、医药、染料等企业每年都要排放大量含重金属离子的工业废水，它们通过土壤、水、空气，尤其是食物链，对人类的身心健康产生了严重危害。由于重金属污染物很难被分解和破坏，一旦排入环境将导致永久性污染。因此，工业废水的处理问题日益引起了国内外科研工作者的关注，人们对处理这类污染物十分谨慎和重视，并且正在积极探索各种有效的治理途径。常见的治理方法包括化学沉淀法、离子交换法、反渗透法、膜过滤法和吸附法等，其中吸附法作为重金属离子工业废水处理应用中一种重要的物理化学方法，因其成本低、效果好、可操作性强而被广泛应用。从广义上来讲，一切

4、固体物质的表面都具有吸附作用，但实际上只有具有很大比表面并且具有相应活性的多孔材料才有着明显的吸附作用，可用作吸附剂。所选择的吸附材料要达到工业应用的要求，就需要其吸附能力强、吸附选择性好、易再生、机械强度好、化学稳定性好且价廉易得。在重金属废水处理过程中，应用的吸附材料有木质素类和壳聚糖类等生物质类吸附材料、黏土和沸石等地质类材料、聚乙烯基树脂和硅胶基树脂等合成类材料。二、重金属离子吸附材料重金属离子吸附材料是一类快速发展的新材料，它可以高度选择性地吸附重金属离子，常见的吸附材料包括无机和有机两种。重金属离子吸附材料可以与重金属离子形

5、成螫合物，并具有选择吸附性好、吸附速度快、吸附容量大、化学稳定性好、机械强度高等特点，是在离子交换树脂基础上发展起来的一类功能材料。本文将从几种高性能吸附材料的应用与开发展开综述。2.1活性炭活性炭是一种较早地应用于生产纯净水的吸附材料。活性炭吸附量和去除率均较大，能处理大多数重金属。目前，活性炭对金属离子的吸附机理被认为主要是金属离子在活性炭表面的离子交换吸附。同时还有重金属离子与活性炭表面的含氧官能团之间的化学吸附、金属离子在活性炭表面沉积而发生的物理吸附。但Mohant[1]却不这么认为。他认为如果活性炭对金属离子的吸附中离子交换

6、占主导作用。那么被吸附与被解吸附的金属离子之比应约等于1，而目前的研究结果则与此是严重背离的。因此他认为活性炭对重金属的吸附不仅仅是一个简单的离子交换过程。活性炭上各种活性位点对重金属的吸附也是一个重要的原因。同时，金属阳离子和活性炭表面的阴离子间的静电引力也起了一定的作用。也有学者认为活性炭对重金属的吸附表现为一种表面络合现象。活性炭颗粒表面各种含羟基的基团与溶液中离子的各种形态形成表面络合而将其吸附。活性炭作为一种优良的吸附剂，今后其对重金属的去除研究可以沿着以下方面进行：一是活性炭对单一金属离子的吸附研究，而活性炭对多种金属离子共

7、存时的吸附研究则少见于文献中。而在实际的重金属废水中往往是多种金属离子共同存在。因此活性炭对多种金属离子共存时的吸附研究有着重要的现实意义。二是活性炭的再生成本高，针对于这样的情况，研究者们主要着手两方面的研究：研究如何将活性炭从形状、组成等方面改性以得到更好的处理效果，研究如何从原材料方面人手以得到更便宜的活性炭，从而降低处理废水的成本。目前，颗粒活性炭、粉状活性炭、活性炭纤维、炭分子筛、含碳的纳米材料等相继问世，这些吸附剂具有制备简单、操作简单、效率高、可多次循环等优点，可以作为理想的更新换代产品。另外，也可以将微生物固定化于活性炭

8、上，来延长活性炭的饱和时间，同时也利用生物吸附来处理重金属废水。目前已经有学者开始了这方面的研究，实验结果显示将微生物固定化于活性炭上后对金属离子有良好的去除效果。2.2矿物吸附材料矿物作为处理重金属离子的