锌铝水滑石的制备及吸附性能研究文献综述

 2021-12-22 21:23:50

全文总字数:4957字

文献综述

文 献 综 述1.课题研究背景磷是组成生命的基本元素,存在于细胞膜和骨骼牙齿中,同时在工业生产和日常生活里广泛涉及。

但有研究表明,磷超标是导致水体富营养化的原因之一,水体富营养化导致水体污染的环境问题形势严峻[1]捕集磷酸盐一般有五种机制:(a)离子交换(外层表面络合),(b)配体交换(内层表面络合),(c)氢键,(d)表面沉淀,和(e)扩散到吸附剂的内部结构[2]。

应运而生的除磷技术主要有结晶法、电解法、离子交换法、吸附/解析法、化学沉淀法、生物法和超临界水氧化法等[3,4]由于化学沉淀法和生物法成本较高且处理结果不稳定[5];电解法和结晶法在设备成本方面同样存在成本高昂的问题;膜技术处理法虽然节能环保成本较低,但应用在净水技术中主要还存在膜污染、膜堵塞导致膜通量降低,从而导致膜寿命变短,因此需要进一步技术突破[6];而吸附法由于兼具容量大、节能环保、高效可循环等优点,研究前景广阔[7]研究吸附法首先需确定吸附剂,常见除磷吸附剂可分为天然材料和工业废渣、活性氧化铝及其改性物、人工合成吸附剂前两种虽然价格低廉但效果不尽人意,因此人们关注开发人工合成吸附剂[8]。

水滑石便是其中一种研究热点吸附剂。

2.水滑石的结构与特点水滑石是一种层状双金属氢氧化物(layered double hydroxides,LDHs)的吸附剂,它LDHs是一种人工合成的阴离子型无机层状化合物,属于无机盐类精细化工产品,是一种典型的层状新型功能材料,属六方晶系其主体成分一般是由两种金属的氢氧化物构成。

一般来讲,只要金属阳离子具有适宜的离子半径(与Mg 2 半径相差不大)和电荷数,均可形成 LDHs 层板。

其特别的层间阴离子结构使其具有碱性、层板上阳离子可调配性、层间阴离子可交换性等特性,因而具有较好的吸附能力,广泛用于载体、催化、吸附、阻燃等领域[9,10]LDHs由以下通式表示:[M2 1-xM3 x(OH)2]x Am-x/mnH2O,其中M2 和M3 是二价和三价阳离子,Am-x/m表示层间阴离子[11],x的值等于M3 /(M2 M3 )的摩尔比M2 ,M3 ,Am的同一性和x的值在很大的范围内变化,从而产生具有不同理化特性的一大类同构LDH,它们的性能和用途随之变得多样[12]这种特殊结构使得LDHs材料在吸附中具备了4种特性:①层间阴离子可交换性:一方面可以通过此性质制备多种不同的LDH,另一方面可由此性质进行选择性吸附;②热稳定性:不同温度有不同的热分解过程,由此可通过焙烧提高其吸附性能;③记忆效应:可用于提高吸附效率;④组成结构的可调控性:可通过此性质合成特定的、匹配实际应用的、选择性吸附的LDH材料[13]。

3.ZnAl水滑石锌铝水滑石是分别由Zn和Al盐化合物在一定条件下制备的LDH,在吸附磷净水领域已有广泛关注。

ZnAl-LDHs 是常见的插层材料之一,现有众多报道已将多种阴离子和功能分子等插入 ZnAl-LDHs 层间,使其具备崭新的功能性而得到广泛应用。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。