高活性锰氧化物制备及其对饮用水中锰和氨氮的去除研究

来源 :西安工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:never0005
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锰和氨氮是当前我国饮用水水源中的主要污染物,污染情况日益严峻,其对人体健康和环境均有较大的危害。锰氧化物具有较强吸附活性、较大比表面积、良好催化性能等特点,作为一种可高效去除水中锰和氨氮的活性材料,受到广泛关注[1]。但如何制备和选择高活性的锰氧化物,仍然亟待解决。本文通过制备具有不同结构特征的锰氧化物,并对其结构进行分析,探究了氧化条件和掺杂离子对锰氧化物去除水中锰和氨氮效能的影响,并分析了锰氧化物对水中锰和氨氮的去除机理。主要结论如下:(1)不同氧化条件对锰氧化物结构和活性有较大影响。以KMnO4为氧化剂在酸性、碱性和中性条件下所制备的样品均为Akhtenskite型MnO2(ε-MnO2),其结晶度较低,比表面积较大;而以O2为氧化剂制备的样品,为Hausmannite型Mn3O4[2],其结晶度较高,氧化物表面密实,比表面积小。锰氧化物对氨氮和锰的去除效能受水体p H、温度和水中离子强度等的影响,其中KMnO4为氧化剂在碱性条件下所制备的锰氧化物氨氮和锰去除效能最高。(2)Na+,Mg2+,Ca2+和Fe3+等掺杂离子对锰氧化物结构和活性也有较大影响。掺杂离子并不会改变氧化物晶型,不同掺杂离子作用下,采用KMnO4作为氧化剂所制备的样品进行仍为Akhtenskite型MnO2;但是不同掺杂离子条件下锰氧化物比表面积、表面形貌、拉曼光谱和Zeta电位均表现出明显差异。其中Fe3+的掺入使样品具有更大的比表面积,但其表面Zeta电位较高,因而对应的锰氧化物去除活性最低;Ca2+的掺入使锰氧化物具有比表面积大、等电点低等特征,表现出最优的锰和氨氮去除活性。(3)机理的研究结果表明锰氧化物对氨氮的去除仅为吸附作用,对锰的去除同时包括吸附和催化氧化能力。锰氧化物对NH4+的去除主要是通过氧化物表面Mn-O-的静电吸附作用。而Mn2+可同时通过与Mn-O-的静电吸附作用和与氧化物表面Mn-OH中的H进行离子交换作用而被去除;同时被吸附的Mn2+可进一步被催化氧化物为新的锰氧化物。其中掺杂有Ca2+的锰氧化物,具有最高的锰催化活性。
其他文献
学位
学位
自2012年起,中国部分地区开始建设便民警务站。便民警务站的建设有利于警务布局协调完善,有利于提升对警情和突发事件的防控能力,能够对不法分子形成震慑,增强人民群众的安全感。但是近年来便民警务站的选址建设,主要参考的是网格化警力的覆盖范围,是一种基于贪婪的思想策略。因此便民警务站选址往往容易造成警力覆盖重叠等不科学、不合理的问题,造成国家财政以及人力资源的浪费。科学地规划便民警务站的数量与位置,对于
学位
学位
学位
2020年受新冠疫情影响,航空业遭受巨大冲击。在国内国际双循环的大背景下,受疫情影响较为严重的航空业陆续开展各类营销活动积极自救。本文通过分析疫情下东航的创新实践,推出"随心飞"产品、开展服务营销、以航空直播点燃消费热情,提出了疫情下航空公司产品营销的新思考及相关对策。
历史建筑是中华文明的瑰宝,承载着不同历史时期的重要信息,其中尤以砌体结构的数量、种类较多,然而,针对历史建筑砌体结构的材料、性能等研究相对较少,不能满足对现有历史建筑砌体结构保护修复的需要。本文根据历史建筑砌体结构的主要特点,在分析其结构形式、地域分布、胶结材料类型的基础上,选取4种典型历史建筑砌体结构的胶结材料,通过力学性能、微观结构试验及有限元模拟分析,开展典型历史建筑砌体结构胶结材料性能的研
作为党员队伍的“关键少数”,干部是党的治国理政活动的组织者、领导者和执行者,干部个人的政治行为是党内政治生活的重要要素之一。干部在政治生活中表现出的个人素质直接作用于党员队伍形象,成为衡量党内政治生态是否“风清气正”的重要指标之一。本文从历史视角出发,回顾分析了改革开放以来干部考核制度的发展历程,总结了干部考核制度改革与演进的经验,并由此尝试提出了完善新时代党的干部考核制度的现实启示。第1章绪论系
学位