纳米TiO2及其与生物炭的复合材料对氨氮和乐果的去除研究的任务书一、课题背景氨氮是一种易于在水体中形成毒性较强的亚硝酸盐和硝酸盐的氮化物质，对水体和生态系统的健康造成了严重威胁。乐果是一种常见的农药，其含有的高毒、低降解的有机物质会对环境和人体健康产生负面影响。因此，研究如何高效、经济地去除氨氮和乐果成为了环境保护和生态修复领域的一项重要议题。纳米TiO2是一种具有优异光催化降解氨氮和有机污染物的材料，其与生物炭的复合材料被广泛应用于污染物的去除。生物炭作为一种具有特殊孔隙结构和表面化学性质的材料，可以与纳米TiO2相结合，形成高效的催化剂，能够更好地去除水中的氨氮和乐果。因此，本课题拟对纳米TiO2及其与生物炭的复合材料对氨氮和乐果的去除进行研究，旨在探究该复合材料的去污效率和应用价值，为污染物的高效治理提供理论和实践依据。二、研究内容本研究将围绕以下几个方面进行：1.制备纳米TiO2及其与生物炭的复合材料，探究不同比例的复合材料的结构与性能。2.考察复合材料对氨氮和乐果的去除率及去污效果，从pH、温度等角度探讨其影响因素，建立相关数学模型。3.对处理后的水样进行分析，研究该复合材料的毒性和安全性。4.对研究结果进行分析和讨论，总结复合材料在氨氮和乐果去除中的应用前景。三、研究方法和技术路线1.制备纳米TiO2及生物炭样品：采用湿法合成的方法制备纳米TiO2，并通过扫描电子显微镜、X射线衍射、F紫外可见光谱等技术进行表征。制备生物炭，并进行表征和分析。2.合成纳米TiO2和生物炭的复合材料：采用普通硅藻土法制备复合材料，探究不同比例的复合材料的结构与性能。3.研究氨氮和乐果的去除性能：通过光催化反应器等设备，考察复合材料对氨氮和乐果的去除率及去污效果，从pH、温度等角度探讨其影响因素，并建立相关数学模型。4.分析处理后的水样：采用高效液相色谱仪等设备，对处理后的水样进行分析，研究该复合材料的毒性和安全性。5.研究结果的分析和讨论：对研究结果进行分析和讨论，总结复合材料在氨氮和乐果去除中的应用前景。四、预期成果1.成功制备纳米TiO2及生物炭样品和纳米TiO2和生物炭的复合材料。2.探究复合材料对氨氮和乐果的去除率及去污效果，建立相关数学模型，建立起与pH、温度等因素的关系。3.对处理后的水样进行分析，研究该复合材料的毒性和安全性。4.总结复合材料在氨氮和乐果去除中的应用前景，为污染物的高效治理提供理论和实践依据。五、研究意义和社会影响本研究的成功，将有助于：1.研究高效、经济去除氨氮和乐果的方法，为生态修复和环境保护提供重要的理论和技术支持。2.推广纳米TiO2和生物炭的复合材料在氨氮和乐果去除领域的应用，促进环保事业的发展。3.为环境科学和工程领域的学者提供新的思路和研究方向。