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简述磷灰石钙磷酸盐脱氟性能影响因素大纲

收藏本文 2024-03-18 点赞:14625 浏览:60516 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:氟是人体必需的微量元素之一,维持人体骨骼正常发育,增进骨骼和牙齿强度。如果摄入量过多会导致一类总称为“氟中毒”的疾病,长期摄入高剂量的氟更可导致骨骼变形、关节僵硬、钙化,行走困难,严重者可导致瘫痪。目前,国内外对纳米羟基磷灰石(nHAP)去除氟污染的论述探讨与实际运用均较多,但是关于纳米氟磷灰石(nFAP)与无定形磷酸钙(ACP)治理氟污染鲜有报道,尤其是ACP除氟,以及施加低分子量有机酸对ACP的除氟效果影响还未见报。由此本论文主要探讨nFAP与ACP的除氟效果,以及施加低分子量有机酸对ACP的除氟影响。论文分四个部分:(1)沉淀法制备纳米氟磷灰石(nFAP)及无定形磷酸钙(ACP)的探讨通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)对其形貌、晶型结构等方面的性能进行了表征。结果表明沉淀法制备的nFAP均为颗粒均匀、纯相态的物质。(2)纳米氟磷灰石的除氟实验本实验通过考察三种材料(nFAP, nFHAP, nHAP)用量、F-溶液浓度、溶液pH、搅拌时间、温度、再生条件,比较三种材料除氟效果。并且运用Freundpch和Langmuir等温吸附方程及一级动力学和二级动力学方程进行拟合,此外还计算了热力学函数AG°、△S°、ΔH°,并初步探讨了可能的吸附机理。实验结果表明,nFAP与nHAP的除氟机理主要为氢键吸附,nFAP与nHAP的除氟效果相当,nFAP的再生能力强于nHAP,所以nFAP可以用于含氟废水的处理。(3)ACP的除氟实验本实验通过考察三种材料(ACP, ACP-nHAP, nHAP)用量、F-溶液浓度、溶液pH、搅拌时间、温度条件,比较三种材料的除氟效果。实验结果表明,在pH5或是温度高于30℃,ACP的除氟效果显著好于nHAP,但是pH5时,其吸附效果不如nHAP。得出结论:当材料的粒径越小,除氟效果越好,但是当粒径达到无定形状态,其除氟效果受条件影响,当温度较高或是pH较低,无定形状态的除氟效果优于纳米级羟基磷灰石。(4)施加低分子量有机酸对ACP除氟能力的影响本实验选择了草酸、柠檬酸苹果酸作为低分子量有机酸(LMWOAs)的代表。考察在不同ACP加入量、溶液pH值、氟初始浓度、反应时间、反应温度等条件下,LMWOAs对ACP除氟能力的影响。得到结论三种有机酸均推动ACP的除氟能力,其增强程度为柠檬酸草酸苹果酸。关键词:纳米氟磷灰石论文无定形磷酸钙论文氟论文低分子量有机酸论文吸附论文

    摘要3-5

    Abstract5-10

    第1章 绪论10-21

    1.1 氟磷灰石的制备与运用10-13

    1.1.1 纳米氟磷灰石的制备策略11-12

    1.1.2 氟磷灰石的性能及运用12-13

    1.2 无定形磷酸钙的制备与运用13-16

    1.2.1 无定形磷酸钙的结构13

    1.2.2 磷酸钙的制备13-15

    1.2.3 无定形磷酸钙的生物运用15-16

    1.3 饮用水除氟探讨近况16-19

    1.3.1 饮用水除氟技术16-17

    1.3.2 磷灰石族物质除氟进展17-19

    1.4 论文选题的作用及主要探讨内容19-21

    1.4.1 本论文选题目的背景作用19

    1.4.2 本论文主要探讨内容19-21

    第2章 纳米氟磷灰石及无定形磷酸钙的制备与表征21-30

    2.1 纳米氟磷灰石制备及性能探讨21-26

    2.1.1 实验材料21

    2.1.2 实验策略21-26

    2.2 无定形磷酸钙的制备与表征26-28

    2.2.1 实验材料26-27

    2.2.2 实验策略27-28

    2.3 本章小结28-30

    第3章 纳米氟磷灰石的除氟实验30-44

    3.1 实验部分30-31

    3.1.1 实验试剂与仪器30

    3.1.2 氟含量的测定策略30-31

    3.1.3 氟化钠标准溶液配制31

    3.1.4 总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)配制31

    3.2 实验策略31-32

    3.3 结果与讨论32-41

    3.3.1 三种材料用量对除氟影响32-33

    3.3.2 吸附时间对吸附效果的影响33-34

    3.3.3 F~-初始浓度对吸附效果的影响34-35

    3.3.4 pH对吸附效果的影响35-36

    3.3.5 反应温度对吸附剂除氟能力的影响36

    3.3.6 吸附等温线36-38

    3.3.7 吸附动力学38-39

    3.3.8 吸附热力学39-40

    3.3.9 三种吸附材料的再生40-41

    3.4 机理探讨41-43

    3.5 本章小结43-44

    第4章 无定形磷酸钙去除废水中的氟44-52

    4.1 实验部分44

    4.1.1 实验试剂与仪器44

    4.2 实验策略44-45

    4.3 实验结果及讨论45-51

    4.3.1 pH对吸附效果的影响45

    4.3.2 吸附时间对吸附效果的影响45

    4.3.3 吸附剂用量对除氟效果的影响45-47

    4.3.4 氟初始浓度及温度对去氟能力的影响47

    4.3.5 吸附动力学47-50

    4.3.6 吸附等温线50-51

    4.4 本章小结51-52

    第5章 LMWOAS对ACP除氟能力的影响52-57

    5.1 实验部分52

    5.1.1 实验试剂与仪器52

    5.2 实验策略52-53

    5.3 结果与讨论53-56

    5.3.1 LMWOAs有着下反应时间对ACP除氟能力的影响53

    5.3.2 LMWOAs有着下ACP用量对除氟能力的影响53-54

    5.3.3 LMWOAs有着下氟初始浓度对ACP除氟能力的影响54

    5.3.4 LMWOAs有着下溶液pH值对ACP除氟能力的影响54-56

    5.4 本章小结56-57

    第6章 全文总结和探讨展望57-58

    6.1 全文总结57

    6.2 探讨展望57-58

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