有机蒙脱石负载纳米铁去队水中四溴双酚A的研究的任务书.docx

有机蒙脱石负载纳米铁去队水中四溴双酚A的研究的任务书
任务书
一、研究背景及意义
四溴双酚A（TBBPA）是一种广泛应用于电子、建筑、汽车、塑料等领域的阻燃剂，同时也是一种持久性有机污染物。TBBPA的排放源主要为工业废水和生活污水，由于其毒性和持久性，对水环境和生态系统产生不利影响。因此，开发高效、低成本、可持续的TBBPA去除方法迫在眉睫。
纳米铁是一种高效的氧化还原剂，能够降解污染物，但是随着粒径减小，纳米铁催化活性升高，但稳定性下降，故需要负载到载体上以提高其稳定性和再生性。蒙脱石是一种广泛存在于自然界中的软质矿物材料，具有大孔、高比表面积、黏性和阻力且低毒等重要特征，十分适合用于催化剂的制备。
因此，本文拟研究有机蒙脱石负载纳米铁的制备，并探索对水中TBBPA的去除效果及其机理，为TBBPA的治理提供一种绿色可持续的解决方法，并具有重要的现实意义。
二、研究目的
1.制备有机蒙脱石负载纳米铁催化剂，探究其结构和表面性质。
2.研究有机蒙脱石负载纳米铁催化剂对水中TBBPA的去除效果，考察不同因素对其去除效率的影响。
3.探讨有机蒙脱石负载纳米铁催化剂的去除机理。
三、研究内容
1.制备有机蒙脱石负载纳米铁催化剂：采用溶胶-凝胶法制备有机蒙脱石负载纳米铁催化剂，考察不同条件下的制备工艺，如溶剂、温度、时间等对催化剂结构和性质的影响。
2.表征催化剂结构和表面性质：采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等技术对催化剂进行表征，比较不同制备条件下催化剂结构和表面性质的差异。
3.考察催化剂去除水中TBBPA的效果：采用批处理实验，研究不同因素对催化剂去除水中TBBPA的影响，如催化剂加量、TBBPA初始浓度、pH值等因素，分析催化剂去除TBBPA的降解率、去除率等指标。
4.研究催化剂去除TBBPA的机理：通过实验数据的分析及相关文献的参考，探讨催化剂去除TBBPA的机理。
四、研究方法
1.有机蒙脱石负载纳米铁催化剂的制备：采用溶胶-凝胶法制备，以四氯化铁和氯铁酸钠为原料，采用甲醇、乙醇或水溶液为溶剂，加入有机蒙脱石和表面活性剂进行负载，控制不同条件下的制备工艺，制备出不同质量比的有机蒙脱石负载纳米铁催化剂。
2.催化剂结构和表面性质的表征：采用SEM、TEM、XRD、FT-IR等技术进行表征，比较不同制备条件下催化剂结构和表面性质的差异和异同点。
3.考察催化剂去除水中TBBPA的效果：采用批处理实验，选定合适的TBBPA浓度和pH值，分别研究催化剂的去除效果，对去除率、降解率等指标进行测定。
4.研究催化剂去除TBBPA的机理：通过实验数据的分析、电化学分析、红外光谱分析、中间体产物分析和相关文献的参考，探讨催化剂去除TBBPA的机理。
五、研究预期结果
1.成功制备出有机蒙脱石负载纳米铁催化剂，并对催化剂的结构和表面性质进行了表征，为后续研究提供了基础。
2.研究了催化剂对水中TBBPA的去除效果，结果表明，有机蒙脱石负载纳米铁催化剂在一定条件下对TBBPA有较好的去除效果。
3.通过电化学分析、红外光谱分析、中间体产物分析和相关文献的参考，探讨了催化剂去除TBBPA的机理，分析了催化机理。
六、进度安排
本项目的进度安排具体如下：
第一周：熟悉相关文献，了解研究背景和意义。
第二周：制备有机蒙脱石负载纳米铁催化剂，并进行表征。
第三周：分析催化剂对水中TBBPA的去除效果，考察不同因素对去除效率的影响。
第四周：探讨催化机制，并进行数据分析。
第五周：撰写毕业论文，并预留出修改时间。
七、参考文献
1.Chen,H.,Fu,C.,Shen,M.,Wang,Z.,Chen,J.,Tang,X.,&Lu,Q.(2018).RemovaloftetrabromobisphenolAbyironandironoxide-zeolite/attapulgite:Performance,mechanism,andpredictionoftoxicityreduction.ChemicalEngineeringJournal,350,424-434.
2.Liu,Y.,Li,S.,&Li,Z.(2016).RemovaloftetrabromobisphenolAbyinsitusynthesizedFe/Mglayereddoublehydroxide:Mechanismandtoxicityreduction.ACSSust.Chem.Eng.,4(10),5475-5482.
3.Wang,Z.,Chen,J.,Ma,Y.,Chen,H.,&Lu,Q.(2019).Grapheneoxidemodifiedbiochar/CoFe2O4compositefore