Transcript 毕业论文（设计）开题报告

羟基磷灰石对废水中
亚铁离子的吸附研究
指导教师：× × ×
开 题 人： × × ×
 研究意义
目录
 研究目的
 可行性分析
 研究内容
 运用的理论与方法
 进度
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羟基磷灰石
羟 基 磷 灰 石
（ HAP ） 具 有 较 好
的离子交换性和吸附
性能，在重金属废水
处理中广泛应用，是
一种新型的环境功能
材料。不仅如此，它
还是一种新型的生物
材料。
OH
P
z
x
y
O Ca
Ca10(PO4)6(OH)2
Hexagonal P63 /m
a = b＝9.422 Å； c = 6.880 Å
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羟基磷灰石的合成法：
先驱体裂解法、微波法、超声波辅
助中和法、水热合成法、共沉淀法等。
原料采用磷酸氢二铵和硝酸钙。
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对重金属离子的去除效果
研究表明，HAP对绝大多数重金属离子
去除效果很好（如Fe2+ 、Cu2+ 、 Zn2+ 、
Hg2+ ） 。
机理：羟基磷灰石的晶体结构形式和离
子半径相似性决定了其晶格上的Ca2+可与某
些阳离子发生交换。
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一、研究意义
1. 废水处理的问题一直困扰着人们，传统的环保
材料总是不能解决经济发展所带来的废水问题，
寻求环保、无毒害的材料是刻不容缓的。
2. 羟基磷灰石是以磷灰石为主的矿物，具有较大
的离子交换性和吸附性能。因其表面能与生物
环境发生选择性的化学反应，且对人体无毒害，
相容性好，因此被广泛应用到吸附重金属离子
如亚铁离子。作为一种具有良好吸附性能的环
保材料，将其引入净水的领域，比其他材料更
具有较高的经济效益、社会效益和环境效益。
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二、研究目的
1．研究不同合成工艺的羟基磷灰石对废水中
亚铁离子的吸附，研究热力学和动力学过程，
并阐明吸附机理。
2．研究不同工艺条件时，羟基磷灰石对废水
中亚铁离子的吸附效果。
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三、可行性分析
1．从方法上考虑：
羟基磷灰石制备采用已经成熟的方法——共沉淀法
和水热合成法，继而对其净水能力进行研究，并利用现
代分析测试仪器进行表征，分析各种工艺参数对本研究
的影响，在此基础上确定净水和抗菌机理，符合此类研
究的科学严谨性的要求。
2．从现实生活考虑：
采用最廉价的物品合成最实用的、最方便的、无毒
无害的生物新材料----羟基磷灰石；实验室的条件以及各
种检测分析的条件都具备，因而本项目的研究具有较好
的可行性。
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四、研究内容
1．利用共沉淀法和水热法制备羟基磷灰石。
2．采用正交实验法研究反应时间、温度、羟
基磷灰石投加量和粒度等因素对吸附亚铁废水
效果的影响。
3. 研究羟基磷灰石对废水中亚铁离子吸附的
热力学和动力学过程，并阐明吸附机理。
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五、运用的理论与方法
1．合成方法：共沉淀、水热合成法。
2．表征方法：X射线衍射（XRD）分析法、
扫描电镜 ( SEM )分析法和比表面积测
定等。
3．分析亚铁离子方法：邻菲啰啉分光光度
法
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3.条件保障：
本系生
化实验
室器材
实验
室已
具备
器材
振荡仪、分析
天平， 恒温烘箱、
分光光度仪、光学
显微镜、
电热恒温搅拌
器、 不锈钢反
应釜
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六、工作进度（时间表）
• 2009年12月-2010年1月，查阅文献及相
关资料，设计实验方案；
• 2010年3月-2010年4月，合成羟基磷灰石
粉末并用于吸附铁废水实验，吸附机理
及动力学、热力学研究；
• 2010年4月-2010年5月，分析数据得出结
论并进行论文撰写。
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敬请指导！
谢谢~！
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