“钴”胆英雄，根除“镍”障——钴基咪唑酯骨架材料用于去除镍离子的综合化学实验

镍在新能源汽车电池领域、电镀等行业有广泛的应用，随着国家双碳战略的进一步推进，这些行业产生的含镍（Ni2+）废水的处理对于环境保护而言越来越重要。传统的Ni2+废水主要通过离子交换树脂、化学沉淀法、流化床结晶造粒等技术脱除其中的Ni2+，但这些处理过程存在选择性差以及产生二次污染等问题。本实验利用钴基咪唑酯骨架材料（Zeolite Imidazolate Framework，ZIF-67）可与Ni2+反应形成镍钴水滑石的特点，设计了ZIF-67应用于Ni2+去除研究的综合化学实验。在本实验中，ZIF-67与Ni2+通过化学反应结合在一起，能有效提高对Ni2+的选择性。本实验不仅包含材料制备、表...

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Published in大学化学 Vol. 39; no. 8; pp. 174 - 183
Main Authors 黄光, 李磊, 张丁逸, 王幸泽, 黄余改, 梁文慧, 郭志芬, 矫文美
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京大学 28.08.2024
中国化学会
Subjects
咪唑酯骨架材料
吸附
综合化学实验
镍离子
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ISSN1000-8438

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Summary:镍在新能源汽车电池领域、电镀等行业有广泛的应用，随着国家双碳战略的进一步推进，这些行业产生的含镍（Ni2+）废水的处理对于环境保护而言越来越重要。传统的Ni2+废水主要通过离子交换树脂、化学沉淀法、流化床结晶造粒等技术脱除其中的Ni2+，但这些处理过程存在选择性差以及产生二次污染等问题。本实验利用钴基咪唑酯骨架材料（Zeolite Imidazolate Framework，ZIF-67）可与Ni2+反应形成镍钴水滑石的特点，设计了ZIF-67应用于Ni2+去除研究的综合化学实验。在本实验中，ZIF-67与Ni2+通过化学反应结合在一起，能有效提高对Ni2+的选择性。本实验不仅包含材料制备、表征、吸附性能等实验内容，还包含模型分析和机理研究，通过对吸附机理进行深入研究，有利于培养学生的科研兴趣、创新思维和实践能力。本实验课堂时间约为8 h，时长适用于本科生综合化学实验教学。通过本实验，学生既能熟悉吸附法去除废水中Ni2+的基本原理和分析过程，又能夯实专业基础知识，明确理论可以指导工业应用，从而培养学生综合能力，提升学生的科学素养和创新精神。
ISSN:1000-8438