水体中的铬带来的一系列生态破坏和环境健康问题引起了人们的高度重视,同时正在不断寻求开发去除水体中的铬的方法。
水合氧化锆是由锆氧化物与水结合而成的多孔状固体材料,本文主要研究开发迅速合成水合氧化锆的方法,对水合氧化锆进行各种材料学表征,了解其基本结构及物理化学特性;研究水合氧化锆去除水体中Cr(III)的性能及机理,为处理实际废水作初步探索。
2.研究目标及研究内容
2。1。研究目标
(1)开发迅速合成水合氧化锆的方法,对水合氧化锆进行各种材料学表征,了解其基本结构及物理化学特性;
(2)研究制备的水合氧化锆去除水体中Cr(III)的性能与机理。
2。2 研究内容
(1)以氧氯化锆作为原料,通过湿式沉淀法合成水合氧化锆;
(2)对合成的水合氧化锆进行ICP、TGA、BET、FTIR等表征分析,了解其基本结构及某些物理化学特性;
(3)对合成的水合氧化锆进行处理水体中Cr(III)的性能评价,了解水合氧化锆对Cr(III)的吸附性能,阐述其反应机理。
3。实验部分
3。1实验试剂
实验中的化学试剂:ZrOCl2·8H2O、NaOH、HCl、NaCl、CH3CH2OH、HNO3、Cr(NO3)3、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2、Zn(NO3)2、NaNO3、KNO3、NaClO4, 以上均为分析纯且均采购自上海化学试剂供应站。
3。2实验仪器
分析天平 AY120 日本shimadzu 公司
精密pH 计 PS-21 德国Satorius 公司
烘箱 HG101-1 南京实验设备厂
超级数显恒温水浴锅 CS501-SP 重庆四达实验仪器厂
恒温水浴振荡器 THS-82 江苏南坛医疗器械厂
激光粒度仪 Winner 2008A济南市微纳颗粒技术有限公司
X 射线衍射光谱仪(XRD) XTRA 瑞士ARL 公司
原子吸收分光光度计 AA-7000 日本Shimadzu 公司
3。3实验方法
3。3。1水合氧化锆的合成
1、称量10 g氧氯化锆(ZrOCl2。8H2O)溶于100 ml、0。5 M的HCl溶液,298 K水浴恒温、350 rpm恒速搅拌。
2、向其中慢速加入1 M的氢氧化钠NaOH溶液,将滴定终点设为pH=10。5,滴定时间约8个小时。
3、得到固体沉淀之后,关闭搅拌装置,将其继续放在母液中陈化48 h。
4、离心分离得到固体沉淀,以大量的去离子水冲洗至出水pH呈中性,将固体放入烘箱内298 K的温度下干燥至恒重,得到的白色粉末即为水合氧化锆(HZO)。
3。3。2 pH的影响
往锥形瓶中分别加入100mL的1。5 mmol/LCr(NO3)3溶液,利用浓度为0。1mol/L HNO3溶液和NaOH溶液调节pH至1-5。5(调节至5。5是因为在实际实验中超出此pH值时溶液中的Cr(III)会发生水解产生沉淀的情况),接着依次往每个锥形瓶中加入精确称量的0。050 g的HZO,再把锥形瓶放到水浴振荡器中,298 K、150 rpm条件下震荡24小时。测定原始溶液和反应平衡之后的溶液中的Cr(III)的浓度。文献综述