【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311051
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。