文档介绍：题目:四元类水滑石(Cu-Zn-Mn-Al)的合成及其对二氧化硫吸附性能的研究毕业论文答辩指导教师:余建中副教授学生姓名:马建斌学号:200910512241类水滑石?类水滑石(Hydrotalcite-pounds,HTLcs)是一种具有层状微孔结构的天然粘土材料,具有较大的比表面积,层间有可交换的阴离子,是一类具有层状微孔结构的双羟基金属复合氧化物,同时具有碱性以及稳定性好的特点。?类水滑石是重要的催化剂和载体具有比表面大,强度高等特性。类水滑石用于吸附有害气体具有吸附容量大,对有害气体的净化效果较好。?类水滑石本身具有较强的碱性,较大的比表面积、高热稳定性、金属离子高度分散等特性,适于吸附酸性气体(如CO2和SO2等)。2?其分子通式为[M2+1-xM3+x?(OH)2](An-)x/n?mH2O, 其中M2+是二价金属阳离子,可以有Fe2+,Co2+, Cu 2+,Zn2+,Mn2+等;M3+是三价金属阳离子,可以有Fe2+,Cr2+等,由这些二价和三价金属离子的有效组合,可形成二、三元甚至四元的HTlcs。3共沉淀法?共沉淀法分为:低饱和度共沉淀法和高过饱和度共沉淀法?低过饱和度法是将两种溶液(一种是M(II)、M(III)的混合溶液,另一种是碱液)通过控制相对滴加速度同时缓慢加入到另一种容器中,PH值由控制相对滴加速度调节。?高过饱和度法是将混合溶液在剧烈搅拌下快速加入到碱液中。?实验室制备中常采用低过饱和度法。这是因为此时的pH 值可得到较严格的控制,而高过饱和度条件下往往由于搅拌速度跟不上沉淀速度,常会伴有氢氧化物杂相的生成。此外,要得到纯净和结晶度良好的水滑石样品,还需注意以下几种条件:(1) 合适的组成比,合成原料中各盐溶液的物质的量比。(2) PH值的严格控制。PH值的有效控制是避免氢氧化物杂相生成的最重要因素。合适的PH值范围对合成纯净的水滑石也是必要的。PH值过高会造成Al3+及其他离子的溶解,而低的PH值会使合成按更复杂的路线进行,并且合成不完全。(3) 晶化后处理。为得到结晶度良好的产品,在共沉淀发生后,必须经过一段时间的晶化。晶化过程可是静态的,也可以是动态的,必要时加压晶化。4选题依据与课题目的现今我国工业飞速发展,以至于目前空气污染情况尤为严重,SO2是大气的主要污染物,目前已经商业化了的SO2吸附剂普遍采用钒元素作为助剂,但钒元素不仅剧毒,而且价格昂贵。而类水滑石本身具有较强的碱性,较大的比表面积、高热稳定性、金属离子高度分散等特性,适于吸附酸性气体(如CO2和SO2等)。5经查阅相关文献资料,目前对类水滑石的研究主要是对二元、三元类水滑石的制备及其性质的研究,而对四元、五元类水滑石的研究尚少。因此本课题尝试用低饱和度共沉淀法,以Cu2+、Zn2+、Mn2+、Al3+盐溶液为原料制备四元类水滑石(Cu-Zn-Mn-Al),并将探究其对硫氧化物的吸收性能。课题的完成将为该四元类水滑石进一步开发应用提供参考。6类水滑石的制备?在室温下,(NO3)2、ZnSO4、MnSO4、Al(NO)3以5:7:4︰9的物质的量比配制成混合溶液并转移至滴定管中,在搅拌下,同时把混合液与1mol/L的NaOH溶液按一定滴速同时缓慢滴入盛一定量的蒸馏水中,并且保持反应体系的pH在8~9。滴定完毕后停止搅拌,然后把滴定液置于65℃恒温水浴锅中保温10h,洗涤、抽滤,把得到的膏状物在60℃下恒温干燥5h,即制得Cu-Zn-Mn-Al四元类水滑石,称为吸附剂。7类水滑石的表征?(ESEM)表征Cu-Zn-Mn-Al四元类水滑石的ESEM图结论:层状结构,晶体发育良好,晶粒尺寸较大,呈紧密层状堆积;层板的大小与层间距离和制备时的陈化时间、温度等有关。(XRD)表征结论:经JADE软件处理,在2004版晶型数据库中未发现相同或类似晶体,说明为一新的物质,具体晶体的其他性质有待于进一步研究。10203040506070Theta(°x10^(Counts)[]Cu-Zn-Mn-Al四元类水滑石的XRD图9类水滑石对SO2吸附性能的探究?:参照国家标准HJ482-2009绘制SO2标准溶液校准曲线?:a:吸附时间对吸附效率的影响; b:吸附剂用量对吸附效率的影响; c:温度对吸附效率的影响。10