壳聚糖改性地聚合物的吸附特性研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

透水混凝土是由级配合理的粗集料和水泥浆组成的一种混凝土材料,存在大量相互连接的孔隙,可使雨水快速渗入地下,有效缓解了城市内涝问题。然而现代文明的工业生产使得大量废气废水随着自然界的物质循环进入大气流动,以致雨水相比于工业革命前已经含有大量的污染物。如果这些含有大量的污染物质的雨水通过透水混凝土后渗入地下,便会使得hg2 ,ni2 、pb2 、mg2 、fe3 等重金属离子在地下水中的浓度显著上升。伴随着物质循环过程,这些重金属离子将会最终富集于人体内和野生动物体内,造成蛋白质解构或者形成其他有毒物质,最终危害人类和野生动物的生命健康。

所以增强透水混凝土的吸附能力势在必行。而想要有效提高透水混凝土的吸附能力,最重要的是寻找一种吸附性能强的胶凝材料来代替水泥制备透水混凝土,以获得吸附性能优异的透水混凝土。

地聚合物是含硅、铝的原料,在碱性激发剂的作用下,通过类似地质聚合作用形成的一类胶凝材料。地聚合物涵盖所有采用天然矿物或具有水硬活性的固体废弃物,以硅氧/铝氧四面体聚合而成,是兼具有非晶态和准晶态特征的网络三维胶凝体,化学成分接近沸石。地聚合物的生产能耗低,仅为水泥生产能耗的 30% ,在采用活性的固体废弃物条件下,其能耗可降为水泥生产能耗的 10%。与普通硅酸盐水泥相比 ,地聚合物水泥具有高强 、早强、耐酸碱 、低渗透 、低收缩、低膨胀 、耐久性好等物理特性, 这使得其有可能在多种情况下替代硅酸盐水泥,应用前景十分广阔。除此之外,地聚合物特殊的结构,即硅氧四面体和铝氧四面体相互结合形成的具有类沸石形态的空间三维网状结构又使其具有良好的吸附性,对水中的重金属离子(如pb2 离子)和其它种类的污染物有较强的吸附能力,起到净化水质的作用。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:以偏高岭土为原料,壳聚糖为客体材料,制备不同成分组成的壳聚糖改性偏高岭土地聚合物材料;

吸附研究:用不同配比的壳聚糖改性偏高岭土基地聚合物对pb2 进行吸附并探究其吸附模型。

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3. 研究计划与安排

第1-3周: 查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-11周: 按照实验方案进行相关实验,完成吸附试验测试;

第12-14周:补充并整理实验数据,分析实验结果,撰写并修改论文;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]张大旺,王栋民.地质聚合物混凝土研究现状[j].材料导报,2018,32(9):1519-1527,1540.

[2]吴小缓,张杨,袁鹏, 等.地质聚合物的研究进展与应用[j].硅酸盐通报,2016,35(12):4032-4037.

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