水处理用硅藻陶粒的制备试验研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

水资源是人类赖以生存和发展的宝贵资源，但随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益突出，对人类健康和生态环境构成严重威胁。

因此，开发高效、经济、环保的水处理技术迫在眉睫。

硅藻土作为一种天然生物沉积矿物，具有孔隙发达、比表面积大、吸附性能好、化学性质稳定等优点，在水处理领域展现出巨大的应用潜力。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对硅藻土在水处理领域的应用进行了广泛的研究，并取得了一定的成果。

1. 国内研究现状

国内学者在硅藻土水处理材料的制备、改性及应用方面做了大量研究工作。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以硅藻土为主要原料，通过添加适宜的改性剂和造孔剂，采用高温烧结工艺制备硅藻陶粒。

系统研究不同制备工艺参数（如原料配比、烧结温度、烧结时间等）对硅藻陶粒的物理化学性质（如比表面积、孔径分布、机械强度等）和吸附性能（如吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学）的影响规律，确定最佳制备工艺参数。

并对制备的硅藻陶粒进行表征，分析其物理化学性质和吸附机理。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，以硅藻土为主要原料，通过高温烧结工艺制备硅藻陶粒，并对其进行水处理应用研究。

具体研究方法与步骤如下：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解硅藻土基水处理材料的研究现状、发展趋势以及硅藻陶粒的制备方法、性能特点和应用领域，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.实验材料准备阶段：根据研究内容，准备实验所需的原料、试剂、仪器和设备。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.制备工艺优化：-采用响应面法优化硅藻陶粒的制备工艺参数，以期获得最佳的材料性能，提高材料的吸附性能和机械强度，并降低制备成本。

2.改性方法创新：-探索新的硅藻土改性方法，例如，采用酸碱改性、高温焙烧改性、金属氧化物改性、有机物改性等方法，改善硅藻土的表面性质，提高其对污染物的吸附性能和选择性。

3.吸附机理研究：-结合多种表征手段和吸附实验数据，深入探讨硅藻陶粒对不同类型污染物的吸附机理，例如，物理吸附、化学吸附、离子交换等，为硅藻陶粒的应用提供理论指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘洋,王栋,张强,等.硅藻土负载纳米铁复合材料的制备及其对水中磷的去除性能[j].环境科学,2020,41(01):349-357.

2. 王永鹏,唐婉莹,张亚玲,等.硅藻土基功能材料去除水中污染物的研究进展[j].环境污染与防治,2021,43(08):1024-1031.

3. 周丽娜,黄正宏,李雪梅,等.改性硅藻土去除水中重金属离子的研究进展[j].非金属矿,2019,42(01):87-91 95.