三种水中重金属离子去除材料的进展介绍

1、三种用于去除污水中重金属离子的杂化材料的研究进展污染控制材料课程报告PPT报告内容报告内容1 研究背景2 三种材料研究进展3 结论与展望研究背景论文汇报研究背景与意义 合成思路与过程 实验结果 课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望研究研究背景背景重金属离子来源重金属离子来源机械加工钢铁及有色金属的冶炼矿山开采业部分化工企业迁移转化生物体内浓缩生物体内浓缩危害人体健康危害人体健康食物链Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Hg、Ni、Co 等课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望常用污水中重金属离子处理方法常用污水中重金属

2、离子处理方法化学法反渗透法吸附法蒸发浓缩法电解法电渗析便宜、高效吸附剂便宜、高效吸附剂研究研究背景背景课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望吸附法去除污水中重金属离子物理吸附化学吸附离子交换吸附生物吸附法研究研究背景背景课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望杂化材料杂化材料单一有机或无机材料单一有机或无机材料有机功能化的介孔硅材料有机功能化的介孔硅材料溶胶溶胶-凝胶制备的杂化材料凝胶制备的杂化材料杂杂化化纳纳米米材材料料结合力弱，选择性差，结合力弱，选择性差，再生能力差等特点再生能力差等特点研究研究背景背景三种材料研究进展课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结

3、论与展望课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望有机功能化的介孔硅材料有机功能化的介孔硅材料 有机功能化的介孔硅材料在重金属离子的吸附方面，具有不溶胀、热力学稳定、吸附能力、动力学快、与重金属离子结合紧密等优点。 介孔硅材料虽然发展时间短，但是其由于其特殊的性质，极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等特点一直以来都是研究的热点问题。课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望Figure 1. Scheme for grafting organic amines on the surface of MCM-41.K. F. Lam, K. L

4、. Yeung, et al. J. Phys. Chem. B, 2006, 110: 2187 2194.课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望K. F. Lam, K. L. Yeung, et al. J. Phys. Chem. B, 2006, 110: 2187 2194.Figure 2. (a) Scanning electron microscope picture and (b) particle size distribution of MCM-41 powder. (c) A high-magnification TEM picture showing

5、the characteristic hexagonal pore structure of MCM-41课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望K. F. Lam, K. L. Yeung, et al. J. Phys. Chem. B, 2006, 110: 2187 2194.absorbentmax absorption capacity, mmol/g(mg/g)NH2-MCM-411.40(275)NRH-MCM-410.33(65)NR2-MCM-410.20(40)activated carbon0.18(35)Degusorb C250.5(100)commer

6、cial carbon0.51(100)Bagasse1.16(229)polymers with sulfer-containing functional groups0.4-6.5(79-1280)anionic Purolite A-1002.53(500)rice husk ash0.11(22)cationic exchange resin1.23(243)difiirerent resins with amine, thiol, and amine-mercaptan functionalities2.2(433)Table 1. Adsorption capacity for g

7、old of different common adsorbents课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望Z. Q. Wang, M. Wang, et al. Dalton Trans., 2014, 43: 8461 8468.Scheme 1. Plausible binding mechanism of SBA-TPED with Cu2+.X denotes Clor solvent.课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望Z. Q. Wang, M. Wang, et al. Dalton Trans., 2014, 43: 8461 8468.Figur

8、e 3. Effect of contact time on Cu2+ adsorption onto SBA-TPED.Figure 4. Influence of temperature on Cu2+ adsorption onto SBA-TPED(2 mL of 0.5 mM of Cu2+ ions solution, 5 mg of adsorbent).Z. Q. Wang, M. Wang, et al. Dalton Trans., 2014, 43: 8461 8468.Table 2. Competitive loading of metal ions by the S

9、BA-TPED sorbent.课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望新型有机介孔硅材料的吸附性能有了显著的提升新型有机介孔硅材料的吸附性能有了显著的提升课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望溶胶溶胶- -凝胶制备的杂化材料凝胶制备的杂化材料 溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。产物相均匀反应温度低制备过程简单优点优

10、点课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望Y. Zhao, S. R. Zhai, et al. J. Sol-Gel. Sci. Technol., 2012, 62: 177 185.Figure 5. TEM image of triamino-functionalized gel of NNN-0.2课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望Y. Zhao, S. R. Zhai, et al. J. Sol-Gel. Sci. Technol., 2012, 62: 177 185.Figure 6. Removal percentage of Ni(II),

11、Zn(II), Cu(II), Cd(II) and Pb(II) by amino-functionalized adsorbents of N-0.2, NNN-0.05, NNN-0.1, NNN-0.2 and NNN-0.4 (50 mg of adsorbents and 50 mL of 200 mg L-1 aqueous metal solutions were employed in the experiments)课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望Y. Zhao, S. R. Zhai, et al. J. Sol-Gel. Sci. Technol.,

12、 2012, 62: 177 185.Table 3. Adsorption experiment was carried out at 25 and the initial concentration of each metal ion was 100 mg L-1.Figure 7. Temporal evolution of Pb(II) concentration after adsorptionon NNN-0.2 for two initial concentrations课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望杂化纳米材料杂化纳米材料 无机纳米吸附剂在用作重金属离子吸

13、附剂的过程中，难以避免其他金属离子的阻碍作用，为了消除其他金属离子的影响，研究人员将无机纳米材料进行功能化，希望通过这种方式调整其吸附能力，得到更加有效地吸附过程。课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望Figure 8. Characterization of the hybrid sorbent HFO-001 prepared in the study. (a) TEM micrograph. (b) Schematic illustration of HFO-001 spherical beads. B. J. Pan, H. Qiu, et al. Water Resea

14、rch, 2010, 44: 815 824.课程报告 研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望 B. J. Pan, H. Qiu, et al. Water Research, 2010, 44: 815 824.Figure 9. Effect of calcium cation levels on heavy metal ions uptake by HFO-001 and D-001 at pH 5.0 and 303 K. Initial concentration of each heavy metal ion was 0.15 mM, and the sorbent dosage was 0.50 g L-1.结论与展望课程报告研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望课程报告研究背景 三种杂化材料研究进展 结论与展望 文章中介绍了三种杂化材料通过吸附作用，用以去除污水中的重金属离子，分别是机功能化的介孔硅材料，溶胶-凝胶制备的