CuO--改性活性炭制备及其在微波处理农药废水中的应用研究的开题报告.docx

CuO--改性活性炭制备及其在微波处理农药废水中的应用研究的开题报告

一、选题的背景和意义

随着农药的广泛使用，其废水对环境的影响越来越受到关注。存在于农药废水中的有毒有害物质会危及到水体的生态环境，引起大气、土壤、水源等环境问题。为了有效地处理农药废水，近年来，研究者们发展了许多方法，如生物处理、物理化学处理等，但这些方法存在着各种问题，例如反应时间长、投资大、处理量小等。因此，寻找一种高效、经济、环保的农药废水处理方法迫在眉睫。

活性炭具有极强的吸附能力，是一种理想的废水处理材料。然而，传统活性炭的吸附能力受到表面积和孔径的限制，因此制备高孔大表面积的活性炭对于农药废水的处理具有重要意义。同时，为了提高活性炭的吸附性能，将其与其他材料进行改性也成为一种研究热点。

本课题针对上述问题，提出了将CuO与活性炭进行复合改性，制备高孔大表面积的活性炭，并将其应用于微波处理农药废水的研究。

二、主要研究内容

1.制备CuO--改性活性炭材料

采用物化方法制备CuO与活性炭的复合材料，并对其物化结构、孔结构等进行表征分析。

2.研究CuO--改性活性炭材料的吸附性能

通过平衡吸附实验，研究CuO--改性活性炭材料对农药废水中有毒有害物质的吸附性能，并考察各种因素对其吸附性能的影响。

3.研究CuO--改性活性炭材料的微波处理性能

利用实验室自制的微波处理装置，研究CuO--改性活性炭材料对农药废水的微波处理性能，并通过对比不同处理条件下的处理效果，考察因素对微波处理效果的影响。

三、预期成果

1.成功制备高孔大表面积的CuO--改性活性炭材料。

2.研究该材料对农药废水中有毒有害物质的吸附性能，探究吸附机理并建立吸附模型。

3.实验验证CuO--改性活性炭材料对微波处理农药废水具有良好的效果，并对其微波处理性能进行优化设计。

四、研究方法

1.制备CuO--改性活性炭材料采用物化方法，其中活性炭来源于某大型水处理厂，CuO由化学试剂合成得到。

2.通过SEM、BET等手段对制备得到的材料的形貌、物化结构、孔结构等进行表征分析。

3.平衡吸附实验采用批处理的方法，在恒定的条件下调节溶液中有毒有害物质的初始浓度、溶液pH、材料用量等参数，研究初始浓度、溶液pH和物料质量对吸附含量的影响。

4.微波处理采用实验室自制的微波处理装置，在不同的处理条件下对农药废水进行微波处理，并对处理效果进行分析和对比。

五、研究计划

时间节点研究内容

第1-2个月文献调研，确定研究方向和内容，进行相关知识的梳理。

第3-4个月制备CuO--改性活性炭材料，并进行材料的表面形貌、物化结构、孔结构等表征分析。

第5-6个月考察不同条件下CuO--改性活性炭对农药废水中有毒有害物质的吸附性能，并建立吸附模型。

第7-10个月进行微波处理实验，优化处理条件，并对处理效果进行分析和对比。

第11-12个月撰写论文，准备答辩。