MgAl基非晶合金的染料降解性能及其机理研究的开题报告.docx

MgAl基非晶合金的染料降解性能及其机理研究的开题报告
题目：MgAl基非晶合金的染料降解性能及其机理研究的开题报告
一、研究背景
染料废水是一种严重污染环境的废水，它会对水环境造成很大的破坏，严重影响水生物、水生态和人类的健康，因此，对染料废水的治理一直是环境保护领域的重要研究方向之一。传统的治理手段包括生物法、化学法和物理法等，然而这些方法存在着某些局限性，如生物法需要耗费很长时间进行处理且不适宜处理高浓度染料污水和对冲击负荷的敏感性较高等。因此，寻求新的方法和新的材料用于染料废水的处理成为了迫切的需求。非晶合金作为一种新兴材料，其在降解染料废水方面具有很大的应用潜力。
二、研究目的
本研究旨在利用MgAl基非晶合金作为一种新型降解材料，探究其在降解染料废水中的应用潜力和机理。具体研究目的如下：
1.合成MgAl基非晶合金；
2.利用MgAl基非晶合金降解不同种类的染料废水，并研究其降解性能；
3.探究MgAl基非晶合金降解染料废水的机理；
4.研究MgAl基非晶合金的性能稳定性。
三、研究内容
1.材料制备与表征
采用旋转感应法制备MgAl基非晶合金样品，并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、差热分析（DSC）等手段对其进行表征。
2.染料废水的处理
利用Ultraviolet-visible分光光度计对MgAl基非晶合金处理后的染料废水进行测定，研究不同染料种类在不同反应条件下的降解效果。
3.机理研究
运用X射线光电子能谱（XPS）等技术，探究染料分子吸附、电子迁移、还原、氧化等化学反应机理。
4.性能稳定性研究
通过反应循环实验，研究MgAl基非晶合金对染料废水处理效率的长期稳定性。
四、研究意义
本研究可以探究非晶合金在染料废水处理中的应用潜力，研究结果对推广新型水处理材料，提高染料废水治理效率具有重要意义。同时，研究结果还可以为未来研究提供实验和理论基础。
五、预期结果
1.成功制备MgAl基非晶合金；
2.研究不同染料种类在MgAl基非晶合金处理下的降解效果，探究MgAl基非晶合金的处理能力；
3.分析染料分子在MgAl基非晶合金表面的吸附情况，研究其反应机理；
4.研究MgAl基非晶合金的性能稳定性，探究其在长期使用或多次循环后的处理效率。
六、研究计划
时间节点|研究内容
---|---
2022年3月-2022年5月|文献阅读和材料制备与表征；
2022年6月-2022年10月|染料废水的处理及机理研究；
2022年11月-2023年1月|性能稳定性研究及数据处理和分析；
2023年2月-2023年3月|论文撰写与答辩准备。
七、参考文献
[1]邵俊红,王珉,张增熙等.染料废水处理新技术及其研究[J].生态环境学报,2015,24(3):491-498.
[2]袁亚红,王雅丽,立明等.Mg68Zn28Ca4非晶合金的制备及其热力学与力学性能[J].金属学报,2018,54(11):1547-1553.
[3]谷康生,李彪,李荣升等.Mg-Zn-Al-Gd系非晶合金的制备与晶化行为[J].人工晶体学报,2007,36(5):1211-1215.