【摘 要】
:
深度去除废水中的重金属络合物是当前面临的一大挑战。各金属中由于镍(Ni)使用范围广,但排放浓度限值较低。且Ni能与有机酸类络合剂(乙二胺四乙酸:EDTA;柠檬酸:Citrate)形成稳定的金属络合物,更加大了含镍废水的处理难度。为了解决这一问题,本课题基于金属有机框架(Metal–organic frameworks:MOFs)材料的多孔吸附性和金属-配体双交换功能,提出将具有较大比表面积的铁基M
论文部分内容阅读
深度去除废水中的重金属络合物是当前面临的一大挑战。各金属中由于镍(Ni)使用范围广,但排放浓度限值较低。且Ni能与有机酸类络合剂(乙二胺四乙酸:EDTA;柠檬酸:Citrate)形成稳定的金属络合物,更加大了含镍废水的处理难度。为了解决这一问题,本课题基于金属有机框架(Metal–organic frameworks:MOFs)材料的多孔吸附性和金属-配体双交换功能,提出将具有较大比表面积的铁基MOFs材料(MIL-101(Fe))作为一个研究工具,将其应用于典型含镍电镀废水(乙二胺四乙酸镍Ni-EDTA和柠檬酸镍Ni-Citrate)的深度处理。通过对温度、p H、材料浓度、污染物浓度、金属与络合剂摩尔比等因素的考察,探究了对MIL-101(Fe)材料去除含镍废水的性能影响。不但拓展了MOFs材料在重金属络合物废水深度处理领域的新应用,同时对其可能存在的作用机制的研究为该类废水的深度处理提供了新的思路。主要研究内容如下:(1)本论文首先通过水热合成法得到了具有均一孔径和较高比表面积(1983m~2/g)的MIL-101(Fe)材料,该材料对Ni-EDTA具有良好的整体去除效果,可在较短时间内实现对Ni-EDTA深度去除。具体为:在材料投加量为0.75 g/L,Ni浓度0.085 m M,反应温度20℃,仅反应30 min时Ni的去除效率可高达99.8%,残余Ni浓度<0.1 mg/L。结合实验与材料表征(傅里叶变换红外光谱、X射线光谱等)揭示了MIL-101(Fe)在Ni-EDTA去除过程中的静电吸附协同金属与配体双交换的作用机制。一方面由于MIL-101(Fe)材料的表面带正电荷,而Ni-EDTA表面带有负电荷,导致了体系中约42%的Ni-EDTA能够被静电吸附在材料表面上;另一方面,MIL-101(Fe)骨架中的对苯二甲酸配体能够被EDTA4-配体取代,发生配体交换,并伴随着金属Ni2+与Fe3+的交换,从而实现了对Ni-EDTA的高效去除。同时,MIL-101(Fe)对Ni-EDTA的去除具有高度选择性。(2)以Ni-Citrate络合物为目标污染物,首先将MIL-101(Fe)材料加入到Ni-Citrate溶液中,实现了对Ni-Citrate的快速(反应30 min)破络,形成游离态的Ni2+。然后在碱性(p H=10.5)的条件下,Ni2+能够被高效沉淀去除,使得废水中Ni含量低于0.1 mg/L。通过对p H、材料浓度、污染物浓度、金属与络合剂摩尔比等因素的考察,初步探究了MIL-101(Fe)在去除Ni-Citrate中的性能。通过对Ni-Citrate反应前后的材料进行热重分析,并结合X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)等表征手段,揭示了MIL-101(Fe)促进Ni-Citrate破络的可能机制。材料中的Fe3+首先对Ni-Citrate中的Ni2+进行置换,并伴随着Citrate3-配体与对苯二甲酸配体的交换,形成了MIL-101(Fe)-Citrate中间体,从而抑制了Citrate3-与金属Ni2+的再络合。最终Ni2+可以通过碱沉的方式进行去除,从而实现了对Ni-Citrate的高效去除。
其他文献
初中生健康知识的掌握与运用会直接影响他们是否具备良好的健康行为。目前关于初中生健康知识的相关研究显示,初中生健康知识多聚焦于现状调查,且现状调查问卷信效度未知,对于初中生健康知识测评相关的研究较少。为初中生健康知识研究应用领域提供一套信效度高、操作性强的测评工具,以推进初中生健康教育评价效果,有必要编制一套初中生健康知识问卷。基于此,本研究以初中生为研究对象,采用文献资料法、深度访谈法、德尔菲法等
随着大众对“以瘦为美”的审美文化的推崇,以及网络社交媒体对于女性“瘦即是美”的过度引导,越来越多的女性为了节食减肥或控制饮食而出现了异常的进食行为。异常进食行为是指包括限制性进食、情绪性进食、外部性进食在内的不良进食行为,是处在正常饮食和进食障碍的中间阶段。女大学生是异常进食的高发人群,过度的异常进食可能导致女性自尊下降,焦虑,抑郁,发展到一定程度可能出现进食障碍,所以,如果能找到一种方法减少女大
可见光是一种易于获取,用之不竭而且安全洁净的自然资源。可见光催化反应是一种可以持续将清洁的光能直接转化为化学能的高效绿色合成工艺。一般使用钌,铱等金属的配位化合物或者4CzIPN等有机光电材料分子作为光催化剂,这类材料在可见光的激发下高能级的电子发生跃迁,生成激发态的光催化剂与底物发生单电子转移或能量转移,进而生成各类以自由基代表的高活性反应中间体,从而实现各种碳碳键或碳杂键构建的反应过程。相较传
在过去很长一段时间里,雷达探测和无线通信相对独立发展,但二者具有很多相通之处,如硬件基础、信号理论、总体结构,这为一体化提供了实现可能。近年来,由于信息技术的飞速发展,雷达通信一体化逐渐被提出来,一体化信号不仅能同时实现通信传输和雷达探测功能,而且提高频谱利用率和能量利用率。以往的研究中,有一些信号被用来实现雷达与通信的一体化,包括线性调频(Linear Frequency Modulation,
随着国内社会经济的日益增长,企业之间的竞争压力也随之增大,导致员工们遭受到越来越多的工作压力,并常常出现工作疲劳、缺乏活力的状态。为了缓解这种压力并使员工快速地恢复心理资源,学者们开始进行工作恢复的干预研究,但大多停留在非工作时间和非工作场所。随着工作时长的不断延长,工作外的恢复活动对员工的工作恢复提出了巨大的挑战,于是学者们将工作恢复的研究伸向了工作时间内,也称工间微休息。已有研究证明工间微休息
随着数字技术和网络技术的发展,触屏媒体已经逐渐渗透到幼儿的日常生活和学习中,并且成为幼儿非常重要的学习工具。然而触屏媒体是否真的能够帮助幼儿学习呢?如果有助于幼儿学习,那么如何优化触屏设计发挥其最大的优势呢?这是本研究主要探讨的问题。研究通过两个实验探究触屏媒体对幼儿字词学习的影响。实验1采用单因素三水平被试间设计,以《布布识字》app为学习材料,将76名5-6岁幼儿(M=68.21,SD=3.5
果蝇(Drosophila melanogaster)作为一种模式生物,在遗传学、发育生物学、神经生物学及分子生物学领域都做出了重要的贡献。果蝇的基因操作简便易行,而且大约75%的人类基因都可以在果蝇中找到同源基因,近几年来,果蝇被越来越多地用于研究人类遗传病的发病机制和药物筛选。本课题组前期研究表明,ocnus(ocn)或distal antenna-young(dany)基因敲降之后均导致果蝇
我们个人的健康、所生活环境的生态等都与生物学这门学科有着不可分割的联系,早些年出台的《普通高中生物学课程标准(2017)》中指出要注重对学生的学科核心素养进行培育,关注学生的实践能力以及解决生活中实际问题能力的提高。进行生活化教学,使生物教学和实际内容有机融合,能够缩短生物学知识与学生的实际生活之间的距离,这符合新课程标准所倡导的教育理念,故在高中生物学课堂进行生活化教学是当前教学改革的必然趋势。
清末民初的涉外版权是一个极复杂概念。时间上,它出现于列强侵入推翻帝制的疯狂年代。内容上,它涉及文化、法律、经济、政治等多个领域。国人对涉外版权保护的评论是窥见当时版权观念的独特切口,笔者收集1899-1929年间报刊库中与涉外版权保护相关的报刊舆论,运用文献分析法考察国人的版权观念,呈现何种特点,纵向上是否存在变化,原因是什么。中国自宋代以来就存在版权思想土壤,但直至清末民初,中国才在涉外版权保护
武侠剧自20世纪诞生至今经过了长期的发展与流变,它是以武打场面为审美趣味和叙事核心,展现侠义精神、讲述侠客以武行侠的故事的剧集类型。21世纪以来,武侠剧的发展中心逐渐由港台转移至中国内地,对“港台新武侠”小说改编剧的翻拍仍在继续,由“大陆新武侠”小说改编的武侠剧也在近年来陆续播出。从内部与外部两个层面看,当下中国内地武侠剧的创作正发生着鲜明转向。在互联网构成的永恒交互场域中,时空的限制与阻隔不再,