毕业设计(论文)开题报告
题目：改性纳米二氧化硅制备重金属离子
吸附剂的研究
学院：应用技术学院
专业：应用化学
学生姓名：夏江南学号： 200913300108
指导教师：许律
2013年 3月25日
开题报告填写要求
1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。

4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。

毕业设计（论文）开题报告
1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写
2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。

毕业设计（论文）开题报告
２．开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施
开题报告
一、课题的目的与意义
随着全球工业化进程的推进，重金属离子对水质的污染已对人类的生存造成了极大的威胁，相关的分离技术与材料亟待发展，目前，分离与去除水介质中重金属离子的方法有多种，如化学沉淀法、化学还原法、离子交换法、生物处理法和吸附法。

诸多方法相比，吸附法是一种简便、高效且吸附剂可再生与循环使用的有效方法，而在各种吸附材料中，无机改性吸附材料有着选择性高、吸附容量高等优点，成为了研究者们研究的热点。

本课题主要拟采用KH550改性纳米二氧化硅来制备重金属离子吸附剂，以期获得附能力强、再生容易、选择性高、廉价的吸附剂。

二、课题的发展现状和前景展望
随着环境水污染的日益加重，研究一种化学性质稳定、高吸附、易回收的新材料刻不容缓。

吸附基团接枝改性的纳米二氧化硅表面活性位点多，比表面积大，性质稳定是一种优良的吸附材料。

目前，研究者们通过各种方法将吸附基团接枝到纳米二氧化硅上，
且在重金属离子吸附方面取得了一定的成就，但是这些接枝改性的方法步骤繁琐、影响因素多不适用于工业生产。

怎样使接枝改性变得简单并且吸附量高、适用于大批量生产是研究者们亟待解决的问题。

吸附基团接枝改性二氧化硅用于重金属水污染的处理是未来发展的趋势，寻找合理的改性方法改性二氧化硅也是十分必要的。

金属吸附方面，采用纳米二氧化硅包裹磁性四氧化三铁，再在纳米二氧化硅表面接
枝吸附基团，研究其回收性能。

研究结果表明，相比于其他材料，核壳纳米粒子SiO
2/Fe
3
O
4
作为吸附剂，能大大提高对水中的重金属离子吸附能力，而且易于分离。

目前国外的一些研究小组已经在该领域研究并取得了良好的进展。

三、课题的主要内容和要求
本课题利用含有吸附官能团的化合物3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、2-巯基苯并噻唑改性二氧化硅，以期提供可以与铜、铅重金属离子形成配合物的官能团，使二氧化硅不但具有耐酸耐碱的稳定性，而且含有能够吸附Cu2+、Pb2+的吸附基团。

四、研究方法、步骤和措施
本课题研究方法采用水热合成法，并使用KH550水解液对产品进行改性。

首先通过电导率仪测试出KH550水解的最佳条件，然后通过接枝改性的方法把水解后的KH550和2-巯基苯并噻唑接枝到二氧化硅表面，通过对比改性前后样品性能，分析KH550和2-巯基苯并噻唑对SiO
2
的改性效果。

步骤和措施：
（1）KH550水解
取适量KH550、适量去离子水，加入适量无水乙醇，水解，磁力搅拌器搅拌。

（2）改性溶液配制
取适量的2-巯基苯并噻唑溶解于KH550的水解溶液中。

（3）改性
取适量二氧化硅粉末，加入适量改性溶液，适宜的温度下水浴数小时，抽滤、洗涤、干燥，得到改性产品，并进行表征。

（4）吸附
分析氨基官能团对铜、铅离子的吸附作用，对改性产品进行循环吸附实验。

分别取
适量改性二氧化硅与适量含重金属离子水溶液，静置、过滤，取上层清液取出分析。

（5）检测
按照相关重金属离子检测标准检测吸附后的溶液中铜、铅离子的浓度。

实验进度安排：
（1）3月1日～3月20日查阅文献资料，撰写开题报告。

（2）3月20日～3月25日拟定实验研究方案，确定二氧化硅改性的基本工艺。

（3）3月25日～4月25日研究改性二氧化硅合成的影响因素。

（4）4月26日～5月15日研究改性二氧化硅对重金属离子的吸附效果。

（5）5月16日～5月24日检测所得改性二氧化硅的性能，进行对比研究。

（6）5月25日～6月5日总结、完善、撰写论文。

（7）6月5日～6月10日答辩与成绩评定。

实验药品和仪器
药品：去离子水、无水乙醇、KH550、2-巯基苯并噻唑、纳米二氧化硅、电镀废水。

仪器：温度计、磁力搅拌器、电导率仪、回流装置、抽滤机、烘箱、红外扫描仪。

毕业设计（论文）开题报告
指导教师意见：
1．对“文献综述”的评语：
从文献综述来看，学生查阅了大量的文献资料，对国内外关于重金属离子吸附剂、纳米材料改性的研究现状和发展有较好的了解和把握，为后续的实验研究打下了良好的基础。

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题拟采用KH550、2-巯基苯并噻唑对纳米二氧化硅进行表面接枝改性，研究将改性二氧化硅应用于重金属离子吸附；按照相关标准检测处理前后的废水中重金属离子的含量并研究重金属离子吸附剂的最佳合成工艺。

本课题工作量大，在纳米SiO
2改性及其应用、重金属离子吸附的研究方面具有相当
的深度和广度，若实验进展顺利，将对纳米材料的改性、应用及重金属离子吸附等方面的研究起到积极的促进作用。

指导教师：
年月日。