基本信息
- 項目名稱：
- 用海泡石凈化廢水中有機物的研究
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本實驗通過對天然海泡石在不同條件下的酸、堿、鹽處理，研究其對廢水中有機物的吸附性能變化，以期為海泡石在水污染治理的應用上提供重要的理論依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 海泡石是一種富鎂的纖維狀硅酸鹽黏土礦物，素有軟黃金之稱。海泡石是一種含水的鎂質(zhì)硅酸鹽粘土礦物，其理論結構式為［（Si12）(Mg9)O30(OH2)4H2O］，屬于鏈層狀硅酸鹽礦物[1]。在其結構單元中，硅四面體和鎂氧八面體相互交替，硅氧四面體單元通過氧原子連接在中央鎂八面體上而連續(xù)排列[2]。正因為有這樣獨特的結構，使它擁有高的比表面積和較大的孔徑。海泡石依靠其優(yōu)越的吸附性能，在廢水的處理上發(fā)揮著重要作用，并且海泡石價格低廉，對環(huán)境無毒害，屬于環(huán)境友好材料，因此對其利用也日趨廣泛。但是用酸、堿、鹽處理，對海泡石吸附廢水中有機物的影響，這樣的研究較少。本實驗通過對天然海泡石在不同條件下的酸、堿、鹽處理，研究其對廢水中有機物的吸附性能變化，以期為海泡石在水污染治理的應用上提供重要的理論依據(jù)。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 基本思路： 1：選擇某工業(yè)區(qū)合適的研究地點，并采集水樣。 2：研究海泡石最佳投入量，用酸、堿、鹽改性海泡石后，對其吸附廢水中有機物效果的影響。探究用何種酸改性海泡石對凈化廢水的效果最佳。作品撰寫的目的：我們通過研究海泡石吸附有機物的最佳改性條件，希望拓展它的應用面及應用量，為解決污染水的問題開辟新思路，且可服務于地方經(jīng)濟，并呼吁社會上更多的人加入到環(huán)境保護的隊伍中來。
科學性、先進性及獨特之處
- 以海泡石的優(yōu)勢來研究在不同條件下對有機污染物廢水的凈化能力。探究海泡石吸附污染物的機理、動力學問題，拓展它的應用面及應用量，為解決污染水的問題開辟新思路，且可服務于地方經(jīng)濟，有巨大的潛在經(jīng)濟效益和社會效益。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 海泡石有著獨特的結構，開闊的層間孔道和較大的比表面積，因而具有吸附離子和一些有機物的能力。海泡石來源廣泛價格低廉，根據(jù)海泡石的物理化學性質(zhì)來處理污染物，達到治污的目的，也是開拓海泡石應用市場的途徑之一。提高海泡石的吸附能力，防止二次污染。開發(fā)綜合利用方案，使海泡石在處理污染物的同時，能夠?qū)⑽廴疚镒儚U為寶，提高污染物處理的附加值已經(jīng)成為現(xiàn)在研究的重點。
學術論文摘要
- 摘 要:通研究在不同濃度的酸、堿、鹽下制備的改性海泡石對廢水中有機物的去除效果；結果表明：海泡石最佳改性條件：投放量120g/L，改性酸度1.5mol/L的硫酸,改性堿度1.2mol/L的氫氧化鈉,改性鹽度2.1mol/L的氯化鈉。其中用濃度為1.5mol/L 的硫酸改性海泡石，水樣中有機物的去除效果最佳,去除率高達85.49%?；谝陨蠈嶒炈贸龅慕Y論，本小組將海泡石的改性條件定位于酸性，研究用不同種酸制備的改性海泡石對廢水中有機物的去除效果；結果表明：不同類型酸處理后，海泡石去除有機物的效果如下:硫酸改性>鹽酸改性>硝酸改性。其中用硫酸處理后的海泡石，其去除效果明顯高于鹽酸和硝酸。 關鍵詞：改性海泡石；有機物；工業(yè)廢水；去除率
獲獎情況
- 作品《用海泡石凈化廢水中有機物的研究》將在《廣東化工》的期刊上于2011年第6期發(fā)表
鑒定結果
- 結果屬實，以《廣東化工》的錄取通知書為憑證
參考文獻
- 技術水平： 實驗儀器：HY-調(diào)速多用振蕩器（江蘇金壇金城國盛實驗儀器廠） SRJX-4-15箱式電阻爐 PHS-2型酸度計（上海雷磁儀器廠） BS210S型電子分析天平、FA2104電子天平、坩堝等 LRH-250A型烘箱 技術文獻的檢索目錄： [1] 潘兆櫓.結晶學及礦物學（下）.北京:地質(zhì)出版社,1994,187-189 [2] 張乃嫻.粘土礦物研究方法.北京:科學出版社,1990,72-75 [3] 趙振國. 吸附作用應用原理[ M ] . 北京: 化學工業(yè)出版社,2005 [4] Renjun Z，Singer A，Galan E. Sepiolite Clay Deposits in SouthChina ［ A ］. In: Developments in Sedimentology ［ C ］.Amsterdam: Elsevier，1984. 251-252. [5] Lazarevic S，Jankovic-Castvan I，Jovanovic D，et al. Adsorptionof Pb2 +，Cd2 +and Sr2 + ions onto natural and acid-activatedsepiolites ［J］. Applied Clay Science，2007，37(1-2):47-57. [6] Dogan M，Turkyilmaz A，Alkan M，et al. Adsorption of copper(Ⅱ) ions onto sepiolite and electrokinetic properties ［J］.Desalination，2009，238(1-3):257-270. [7] zdemir O，inar M，Sabah E，et al. Adsorption of anionicsurfactants onto sepiolite ［J ］. Journal of Hazardous Materials，2007，147(1-2):625-632.
同類課題研究水平概述
- 海泡石是一種富鎂的纖維狀硅酸鹽黏土礦物，素有軟黃金之稱，其理論結構式為Mg8Si12O30(OH)4(H2O)4? 8H2O。在其結構單元中，硅氧四面體和鎂氧八面體相互交替，具層狀和鏈狀的過渡型特征，正是由于這種獨特的結構，使得海泡石的比表面積高達 800m2/g，孔隙率大，具有良好的吸附性、流變性和催化性。它強大的吸附性使得海泡石在水中污染物吸附領域的用途十分廣泛，并且海泡石對環(huán)境無毒無害，屬于環(huán)境友好材料。這為水處理技術提供了新型的廉價吸附劑。然而天然海泡石礦品位較低，雜質(zhì)含量較高，且表面酸性弱、通道小、熱穩(wěn)定性不好，這些弱點限制了海泡石的應用。海泡石是應用領域擴展較迅速的礦產(chǎn)之一。據(jù)國內(nèi)外資料統(tǒng)計，海泡石的用途已達到130多種，不僅在工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)中廣為應用，而且在現(xiàn)代科學技術領域和國防工業(yè)的用途也正在迅速擴大，如宇航飛行、人造衛(wèi)星、月球演化等領域。海泡石具吸附性、流變性和催化性。其吸附能力使其成為極有價值的漂白劑、凈化劑、過濾劑、廢油吸附回收劑以及醫(yī)藥、農(nóng)藥載體；流變性使其成為有價值的增稠劑、懸浮劑、觸變劑以及各色各樣的化妝品、牙膏、肥皂、油漆、涂料等；催化劑性質(zhì)可用于氧化、裂解、聚合等催化反應。我國海泡石成礦條件好, 資源十分豐富, 為我國開發(fā)新型環(huán)境污染治理材料提供了物質(zhì)資源。目前, 國內(nèi)外在海泡石的吸附性能研究方面取得了較多的成果, 使海泡石在環(huán)境污染治理上的應用日趨廣泛。海泡石體質(zhì)輕、顆粒微細,具有多孔道的特殊晶體結構和懸浮性能, 能吸附大量水分子, 是良好的吸附劑和催化劑載體材料。雖然我國是世界上少數(shù)幾個富產(chǎn)海泡石的國家之一，但開發(fā)利用卻十分落后，目前仍以出口原料為主. 由于海泡石比表面積僅次于活性炭，其價格僅為其十幾分之一，十分低廉. 因此，加強對海泡石的開發(fā)利用研究有著極其重要的意義.
