厦门大学嘉庚学院本科生毕业论文(设计)工作进度记录表
学 生
学 号
所在专业
环境科学与工程
指导教师
职 称
副教授
所属单位
第一阶段:选题
1.毕业论文(设计)常识性指导(学生填写)
指导时间:2019年 月 日
指导形式:面授
指导地点:主3#812
主要内容:
1 确定论文题目
2 研究计划和时间表的初步制定
3 指导填写学生用表1和学生用表2
4 指导论文的大纲要求
学生签名: 填写日期:
2.选定题目(学生填写)
题目名称:纳米氧化锌的制备及对废水中Cr6+的去除研究
学生签名: 填写日期:2019年10 月8 日
3.开题报告
课题论证(学生填写)
内容应包括以下几点:
(1)选题依据(目的、意义、研究现状、可行性)
(2)主要内容(论文大纲)
(3)运用的理论与方法
(4)预期目标与结果
一 选题依据
电镀工业是一个高耗水、重污染的行业,在轻工业中式仅次于造纸业。因此,电镀废水被归为是重污染工业中最大量的三废之一电镀生产过程复杂,用水量大,每年排放的制革废水量大,其中包含的多种有害物,有:铬、硫、悬浮物、化学耗氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)、SS等[3]。由此可见,电镀工业会对环境造成相当严重的污染。另外,电镀生产过程中使用了大量的化工材料,如酸、碱、盐、镍、柠檬酸金、氰化物、锌、铜等,这些材料除部分被吸收外,很大一部分都进入了废水中。电镀废水的特点是色度高、悬浮物多、成分复杂、pH值高、重金属含量高、水质波动大、有一定毒性[4]。
电镀工业被我国列为重污染行业之一,其中电镀废水的成分复杂,pH值较高并且据有一定毒性,将为处理的电镀沸水直接排放入环境,会对环境造成的污染严重[5]。因此,我国对电镀废水的污染物处理及回收利用,一直在不断研究提高中。六价铬离子是镀铬废水中的污染物之一,它作为一种拥有很强毒性的重金属,其毒性远远大于三价铬。六价铬离子对动物、植物和人体都有严重的毒害作用。若人类由不同途径摄入过的多六价铬,机体可能会导致畸形、致癌、致突变,损害人的肝脏、胃等部位。六价铬是我国重点整治的第一类污染物之一,对含铬废水的处理时备受关注的问题之一。
Cr6+会通过水、空气和食物这三种途径进入人体,室内尘埃与土壤中也发现Cr6+,它们也会被摄入体内。有研究证实,六价铬的化合物不能自然降解,会在生物体内和人体内长期积聚富集,是一种重污染环境物质。
纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1~100 nm之间,是一种多功能性的新型无机材料。由于晶粒的细微化,其表面电子结构和晶体结构发生变化,产生了宏观玉体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点[11]。
纳米技术目前从整体上看虽然仍然处于试验研究和小规模生产阶段,但从历史的角度看:上世纪70年代重视微米科技的国家如今都成为发达国家,当今重视发展纳米技术的国家很可能在21世纪成为先进国家,纳米技术对我们既是严峻的挑战,又是难得的机遇。必须加倍重视纳米技术和纳米基础理论的研究,为我国在21世纪实现经济腾飞奠定坚实的基础。纳米氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构,在光照射下,当一个具有一定能量的光子或者具有超过这个半导体带隙能量Eg的光子射入半导体时,一个电子从价带NB激发到导带CB,而留下了一个空穴。激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热,电子在材料的表面态被捕捉,价态电子跃迁到导带,价带的孔穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基,使得将Cr6+降解成Cr3+,使得毒性大大降低。
二 主要内容
本论文主要研究以重铬酸钾模拟电镀废水为处理对象,选取由水热法制备的纳米氧化锌作为去除材料。将纳米氧化锌在单一变量下,对模拟电镀废水进行处理,把各个变量因素进行总结,并得出结论。
HYPERLINK \l _Toc29780 1 引言
HYPERLINK \l _Toc13432 1.1 研究背景
HYPERLINK \l _Toc23431 1.2纳米氧化锌制备方法综述
HYPERLINK \l _Toc24857 1.2.1物理制备法
HYPERLINK \l _Toc3219 1.2.2化学制备法
HYPERLINK \l _Toc4167 1.3 研究意义
HYPERLINK \l _Toc689 2 实验部分
HYPERLINK \l _Toc17169 2.1实验试剂及设备
HYPERLINK \l _Toc19081 2.1.1实验试剂及仪器
HYPERLINK \l _Toc27654 2.2实验步骤
HYPERLINK \l _Toc27342 2.2.1纳米氧化锌制备
HYPERLINK \l _Toc25580 2.2.2重铬酸钾的测量原理
HYPERLINK \l _Toc31391 2.2.3重铬酸钾溶液的配备
HYPERLINK \l _Toc18699 3 实验数据分析
HYPERLINK \l _Toc7210 3.1重铬酸钾溶液标准曲线的绘制
HYPERLINK \l _Toc17880 3.2探究纳米氧化锌对溶液中Cr6+的去除的最佳浓度
HYPERLINK \l _Toc1309 3.3探究光照时间纳米氧化锌对溶液中Cr6+的去除的影响
HYPERLINK \l _Toc19433 4 结论
三 运用的理论和方法
理论:
纳米氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构,在光照射下,当一个具有一定能量的光子或者具有超过这个半导体带隙能量Eg的光子射入半导体时,一个电子从价带NB激发到导带CB,而留下了一个空穴。激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热,电子在材料的表面态被捕捉,价态电子跃迁到导带,价带的孔穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基,使得将Cr6+降解成Cr3+,使得毒性大大降低。
实验方法:
水热法制备纳米氧化锌。本实验通过用使用分光光度计的测量,来计算纳米氧化锌对重铬酸钾溶液中Cr6+的去除率。
四 预期目标与结果
通过二水合乙酸锌和过氧化钠制备成的纳米氧化锌粉体,在外观上具备了一般纳米氧化锌的特点,并且对于水中的Cr6+有一定的去除作用。对于纳米氧化锌去除溶液中Cr6+受到光照时间、催化剂、Cr6+浓度、pH等因素的影响。
工作进度表(学生填写)
阶段
起讫时间
计划完成内容
1
2019年9月2日— 2019年9月8日
选配指导教师,定题
2
2019年10月9日— 2019年10月15日
拟定开题报告及开
3
2019年10月16日—2019年12月17日
资料收集、实验研究、拟定初稿
4
2019年12月18日—2019年1月1日
对初稿进行修稿,完成二稿。
5
2019年1月2日—2014年1月9日
完成论文终稿。
请指导教师签署意见
苏扬波同学以2019年纳米氧化锌的制备及对废水中六价铬的去除展开研究,选题明确,有一定的现实意义。该同学做了充分的准备工作,并搜集课题相关文献,撰写的文献综述基本阐明选题的背景现状及意义;该选题研究内容较合理,研究框架清晰,研究思路可行,研究条件基本具备,同意开题。
签名: 填写日期:2019年 月 日
第二阶段:撰写论文(设计)
1.完成初稿(学生填写)
提交时间:2019年 12月17 日
提交形式:电子版
字数: 10234
内容简介:
通过二水合乙酸锌和过氧化钠制备成的纳米氧化锌粉体,在外观上具备了一般纳米氧化锌的特点,并且对于水中的 EMBED Equation.KSEE3 有一定的去除作用。对于纳米氧化锌去除溶液中 EMBED Equation.KSEE3 受到光照时间、催化剂、 EMBED Equation.KSEE3 浓度、pH等因素的影响。并且,重铬酸钾溶液本身的性质也受pH值得影响。相同浓度下的重铬酸钾溶液,不同pH条件下,溶液呈现出肉眼可分辨的颜色差别。因为随pH变化,去除率呈现不规则波动,因此交叉实验的意义不大。纳米氧化锌在光照条件下可以达到对 EMBED Equation.KSEE3 的去除效果,光照时间为8h时候,达到最大去除率,此后延长光照时间去除率几乎没有变化。然而在使用0.2ml的30% EMBED Equation.KSEE3 溶液为催化剂的条件下,光照1h时间依然能达到57.69%的去除率,相当于不加催化剂相同浓度重铬酸钾溶液在pH=6条件下光照8h所得到的效果。
指导时间:2019年 月 日
指导形式:面授
指导地点:主3#812
学生签名: 填写日期:2019年 月 日
指导教师意见(教师填写)
论文初稿结构不完整,语言通顺,但页眉页脚未添加,讨论和结论观点不够突出,存在少量单位和格式上的错误。封面、英文摘要未完整,分析还不够全面;在论文数据分析中数字精确度未统一,图表存在不规范。
指导教师签名: