层状复合金属氢氧化物的表面酸性调控与吸氯性能研究

摘要

氯离子是一种常见阴离子，但过多的氯离子会造成环境污染、水质酸化等问题，需要加以去除，另外在PVC等树脂加工以及聚烯烃生产等过程中也需要及时去除分解释放或残存的氯离子。研究层状复合金属氢氧化物(LDHs)的吸氯性能，并对其结构功能等进行优化设计，具有重要的理论及实际应用意义。
　　本文通过改变LDHs的晶化时间以及金属离子浓度等条件，获得了表面酸性位不同的LDHs样品。通过XRD、SEM、粒径分布和NH3-TPD等表征发现，当金属离子浓度为0.4 mol/L时，随晶化时间延长，LDHs表面酸性位增加，吸氯性能逐渐提高，但当金属离子浓度较低时、晶化时间对表面酸性位影响显著减弱。降低金属离子浓度，则LDHs酸性位数量增加。测试结果表明，LDHs吸氯性能与表面酸性位变化规律正相关，说明表面酸性位对吸氯性能有较大影响。
　　本文通过在合成时添加不同体积的乙醇和水配置成混合溶剂，得到了具有不同表面酸性的LDHs样品。研究发现，随乙醇添加量增加，LDHs表面酸性位性质有较大变化，其吸氯效果随表面酸性位的增加而显著提高，当加入80ml乙醇时吸氯效果最好，其吸氯量可达到仅用水做溶剂合成LDHs的2倍。热力学研究表明，随氯离子浓度提高，吸附量逐渐升高，最大吸氯量为52.27 mg/L;动力学研究表明，LDHs吸氯过程符合二级动力学模型。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 氯离子概述

1．2 水滑石概述

1．2．1 LDHs结构与性质

1．2．2 LDHs的合成

1．3 论文选题的目的和意义

1．4 论文的研究内容

第二章 实验部分

2．1 实验原料和实验仪器

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验仪器

2．2 实验内容

2．2．1 尿素法合成LDHs

2．2．2 混合溶剂尿素法合成LDHs

2．3 样品表征

2．3．1 多晶粉末X-射线衍射(XRD)

2．3．2 扫描电镜测试(SEM)

2．3．3 激光粒度测试

2．3．4 酸性位测试(NH3-TPD)

2．3．5 氯离子浓度测试(氯离子选择性电极)

2．3．6 比表面积测试(BET)

第三章 合成条件对LDHs表面酸性位及吸氯性能的影响

3．1 晶化时间对LDHs表面酸性位及其吸氯性能的影响

3．1．1 Mg2+浓度为0．4 mol／L时不同晶化时间对吸氯性能影响

3．1．2 金属离子浓度为0．1 mol／L时不同晶化时间对吸氯性能影响

3．1．3 金属离子浓度为0．04 mol／L时不同晶化时间对吸氯性能影响

3．2 金属离子浓度对吸氯性能影响

3．3 小结

第四章 混合溶剂对LDHs表面酸性位及吸氯性能的影响

4．1 混合溶剂对LDHs表面酸性位控制及其对吸氯性能的影响

4．2 混合溶剂合成LDHs吸氯热力学及动力学研究

4．2．1 混合溶剂合成LDHs吸氯热力学研究

4．2．2 混合溶剂合成LDHs吸氯动力学研究

4．3 制备方法对LDHs表面酸性位控制及其对吸氯性能的影响

4．3 小结

第五章 结论

第六章 创新点

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

作者和导师简介