表面氯化零价铁和焦糖化零价铁去除水中六价铬的研究的开题报告.docx

表面氯化零价铁和焦糖化零价铁去除水中六价铬的研究的开题报告
一、选题的背景和意义
水是生命所必需的基本资源，对于保障人民健康、推动经济社会发展具有重要意义。但是，随着人类社会的不断发展，水污染问题也日益凸显，尤其是含有重金属离子的水污染更是日益严重。其中，六价铬（Cr（VI））是常见的有毒重金属，具有强烈的毒性和致癌性，较难被自然界分解，易滞留在水体和土壤中，对环境和人类健康造成了较大的危害。因此，研究高效、经济、环保的六价铬去除技术成为了当前的研究热点。
近年来，零价铁（ZVI）因其良好的还原性能和廉价高效的特点，逐渐成为六价铬去除的一种优良的技术方法，其中表面氯化零价铁和焦糖化零价铁应用广泛，并取得了较好的去除效果。表面氯化零价铁是在零价铁表面淬出一层氯化铁或氧化铁薄膜，使其提高反应活性和去除效率，并且在能成为一种可控的还原剂的同时避免了铁离子和Cr（III）的产生，可有效地优化ZVI的去除性能。而焦糖化的零价铁则是使用焦糖作为还原剂来修饰零价铁表面，使其更容易与六价铬发生反应。因此，探究表面氯化零价铁和焦糖化零价铁去除水中六价铬的机理和影响因素，对于优化ZVI的去除能力，提高六价铬的去除效率具有重要的理论和实践意义。
二、研究的目的和内容
本研究旨在探究表面氯化零价铁和焦糖化零价铁去除水中六价铬的效果及其机理，具体内容如下：
1、制备表面氯化零价铁和焦糖化零价铁，并对其进行表征，评估其对水中六价铬的还原能力和去除效果；
2、分析不同条件下表面氯化零价铁和焦糖化零价铁对六价铬处理效率的影响，比较不同操作条件下的处理效果；
3、考察反应过程中六价铬和零价铁交互作用的机理，分析增加pH值、温度、试剂加量等因素对反应的影响；
4、对比表面氯化零价铁、焦糖化零价铁与其他常见的六价铬去除技术的优缺点，评价其在实际应用中的应用前景。
三、研究的意义和价值
1、深入研究表面氯化零价铁和焦糖化零价铁的结构和还原能力，为探究ZVI为什么具有很强的还原性能提供理论依据；
2、探究表面氯化零价铁和焦糖化零价铁去除六价铬的机理及影响因素，为优化ZVI的去除能力提供理论基础；
3、评估表面氯化零价铁和焦糖化零价铁的六价铬去除效果，为使用这两种材料处理含有六价铬的废水提供方法技术支持；
4、研究表面氯化零价铁、焦糖化零价铁与其他技术的优劣比较，探讨其在实际应用中的应用前景，为推广这两种技术提供参考和依据。
四、研究的方法和技术路线
1、制备表面氯化零价铁和焦糖化零价铁；
2、对样品进行表征，包括扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱（FTIR）等测试方法；
3、使用人工废水作样品，通过改变pH值、温度、试剂加量等操作条件，对表面氯化零价铁和焦糖化零价铁去除水中六价铬进行试验研究；
4、采用紫外光谱分析等方法，研究六价铬与表面氯化零价铁和焦糖化零价铁反应的机制；
5、通过对各种操作条件下处理的废水进行成分分析，比较不同条件下表面氯化零价铁和焦糖化零价铁的处理效果；
6、通过对比表面氯化零价铁、焦糖化零价铁与其他六价铬去除技术，评价其使用前景。
五、预期结果和难点
1、预期结果
（1）成功制备表面氯化零价铁和焦糖化零价铁；
（2）研究表面氯化零价铁和焦糖化零价铁对水中六价铬的去除效果及其机理，发现影响反应的因素；
（3）对比表面氯化零价铁和焦糖化零价铁与其他六价铬去除技术的优点和缺点。
2、难点
（1）表面氯化零价铁和焦糖化零价铁的制备及表征；
（2）研究表面氯化零价铁和焦糖化零价铁的机理及影响因素，需要深入探讨其反应中的微观机理；
（3）对比表面氯化零价铁、焦糖化零价铁与其他技术的优劣比较，需要综合考虑经济性、易操作性、处理效果等因素。
六、预期成果与应用价值
1、预期成果
（1）制备表面氯化零价铁和焦糖化零价铁，并对其进行表征；
（2）研究表面氯化零价铁和焦糖化零价铁对水中六价铬的去除效果及其机理；
（3）比较表面氯化零价铁、焦糖化零价铁与其他六价铬去除技术的优缺点，探讨其在实际应用中的应用前景。
2、应用价值
（1）为优化水处理技术提供新思路，有助于提高六价铬的去除效率；
（2）研究成果可以为配合其他工程应用提供技术支持，更好地解决六价铬水处理问题；
（3）研究成果的推广应用可以为探索新的工程应用领域和市场提供重要技术支撑。