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钒浸液吸附材料性能优化研究

目录

文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1钒资源概况及其应用价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2吸附技术在水处理及资源回收中的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.3钒浸液吸附材料研究现状与发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2国内外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.1吸附材料制备方法研究述评．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.2.2吸附等温线与动力学模型研究综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.2.3吸附材料性能影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.3.1本文研究目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.3.2主要研究任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.4.1总体研究思路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

1.4.2实验研究方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

吸附材料制备与表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.1实验原料与试剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.2吸附材料制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.2.1前驱体选择与配制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.2.2材料合成步骤与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.2.3后处理与活化过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.3吸附材料结构与性能表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

2.3.1物理性质表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

2.3.2化学结构表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

2.3.3形貌与微观结构观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

吸附材料对钒浸液吸附性能研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.1吸附等温线模型拟合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.1.1单一组分吸附实验．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

3.1.2不同等温线模型的评价与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

3.2吸附动力学研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.2.1吸附过程速率控制步骤分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

3.2.2不同动力学模型的验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

3.3吸附热力学探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

3.3.1吸附焓变(ΔH)、熵变(ΔS)、吉布斯自由能变(ΔG)计算．．．．．．77

3.3.2吸附过程热力学性质分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

3.4影响吸附性能因素考察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

3.4.1初始钒浓度效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

3.4.2溶液pH值影响．．．．．．．．．．．．．．．