沸石-水合金屬氧化物的表面電荷特征以及吸附性能研究.pdf

1、固體廢棄物粉煤灰的資源化，近年來受到資源環(huán)境研究界的廣泛關(guān)注。利用水熱法將粉煤灰合成沸石作為水體中污染物的高效吸附劑，已經(jīng)有了大量的研究。但粉煤灰合成沸石對某些污染物的凈化效果有限，同時合成過程中會產(chǎn)生廢堿液，引發(fā)二次污染。這些問題限制了粉煤灰合成沸石的進(jìn)一步推廣運用。
　　針對以上問題，本研究提出用鐵鹽和鋯鹽溶液，中和水熱合成反應(yīng)產(chǎn)生的廢堿液和沸石的混合物，得到有更好吸附性能的吸附劑：沸石/水鐵礦（簡稱“水鐵礦沸石”）和沸石/水

2、合氧化鋯（簡稱“氧化鋯沸石”）。XRD表征發(fā)現(xiàn)，粉煤灰合成沸石中的沸石成分為NaP1型沸石，沸石/水合金屬氧化物中的水鐵礦或水合氧化鋯均為無定形。水合金屬氧化物在掃描電鏡（SEM）下，呈現(xiàn)絮狀包裹在球形的沸石顆粒表面。引入水鐵礦和水合氧化鋯之后，沸石/水合金屬氧化物的比表面積擴(kuò)大到粉煤灰合成沸石的6倍。水鐵礦沸石和氧化鋯沸石的電荷零點分別為4.1，6.1。凈電荷零點分別為3.5，3.9。論文研究了亞甲藍(lán)（陽離子）和磷（陰離子）的吸附特性

3、。水鐵礦沸石和氧化鋯沸石在pH=11.0時對亞甲藍(lán)的最大吸附量分別為156.25mg/g和222.76mg/g，這比傳統(tǒng)粉煤灰合成沸石在相同pH值下的最大吸附量（79.36mg/g）大得多。pH值越高，材料表面負(fù)電荷密度越高，因此亞甲藍(lán)的吸附量隨著 pH的上升而增加。處理濃度為250mg/L的亞甲藍(lán)溶液時，沸石/水合金屬氧化物的最佳投加量為5.0g/L。吸附亞甲藍(lán)飽和的吸附劑經(jīng)450℃煅燒脫附及pH調(diào)整，可以實現(xiàn)良好的再生。氧化鋯沸石對