活性氧化鋁多孔介質(zhì)制備及其吸附性能的研究.pdf

1、現(xiàn)代化工生產(chǎn)過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生各種含有鋁元素的副產(chǎn)物，其利用價(jià)值低并且在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)量巨大，如果不充分利用，不僅是對(duì)環(huán)境的極大污染，也是有限資源的極大浪費(fèi)，因而可以通過(guò)各種手段將其轉(zhuǎn)化為附加值高、應(yīng)用范圍廣闊的活性氧化鋁產(chǎn)品。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)的飛躍發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題，水資源匱乏也成為人類面臨的最迫切的問(wèn)題，廢水的處理與凈化也迫在眉睫。
　　氧化鋁作為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展進(jìn)程中的重要化工材料，廣泛地被用于化工、石化、天然氣和化肥等工業(yè)中作吸

2、附劑、干燥劑及催化劑和催化劑載體。因此充分利用工業(yè)廢料的鋁鹽，來(lái)生產(chǎn)高附加值的活性氧化鋁，并用于工業(yè)廢水的凈化，既是對(duì)有效資源的充分利用，也是對(duì)減排、維持生態(tài)環(huán)境的極大幫助。
　　本論文以工業(yè)廢料中無(wú)機(jī)鋁鹽—四氯鋁酸鈉為原料，先通過(guò)乙醇水溶液水洗得到六水合三氯化鋁，再通過(guò)添加氨水用擬薄水鋁石法得到α-水鋁石，放入油氨柱內(nèi)老化，最后采用鍛燒工藝制備得到了一種球形多孔活性氧化鋁的吸附材料，然后以甲基橙模擬廢水驗(yàn)證所制備的活性氧化鋁對(duì)工

3、業(yè)污水的處理能力。在利用四氯鋁酸鈉制備活性氧化鋁的過(guò)程中研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)液pH值、反應(yīng)物濃度、是否加入PEG（聚乙二醇）和加入PEG的時(shí)間、是否加入EDTA(乙二胺四乙酸)和不同EDTA的添加量、焙燒溫度這幾個(gè)因素對(duì)制備多孔氧化鋁的影響。探索不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)制備活性氧化鋁的影響，得到該方法制備活性氧化鋁的最佳實(shí)驗(yàn)條件為：反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)液pH=7，反應(yīng)物（三水合氯化鋁）濃度51.3 mg/mL，加入PEG能使大孔分布增多。通過(guò)XR

4、D、SEM及氮等溫吸附脫附等方法表征所制備得到的梯級(jí)孔氧化鋁，分析其孔分布情況，孔徑大小，比表面積等物性特征。結(jié)果表明：由該四氯鋁酸鈉制備得到的活性氧化鋁（不通過(guò)改性的情況下）比表面積為173m2/g，孔容能達(dá)到1.34cm3/g，大孔分布（大于100nm）50％以上。通過(guò)PEG改性能夠得到更大的比表面積等優(yōu)良特性：加入PEG會(huì)略增加活性氧化鋁顆粒的比表面積和孔容，100nm以下的孔徑比例增加一定程度，同時(shí)會(huì)減少100nm以上的大孔的分

5、布狀態(tài)。經(jīng)過(guò)EDTA（乙二胺四乙酸）改性的活性氧化鋁的比表面積明顯增大，其中用6mol％EDTA改性的活性氧化鋁的比表面積最高，為320m2/g。
　　利用所制備的梯級(jí)孔氧化鋁材料對(duì)甲基橙的吸附量為指標(biāo)，將最佳條件下（反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)液pH=7，三水合氯化鋁濃度51.3 mg/mL）制備的活性氧化鋁與顆?；钚蕴繉?duì)甲基橙的吸附效果進(jìn)行對(duì)比后得到以下結(jié)果：1）隨著吸附時(shí)間的延長(zhǎng)，活性氧化鋁和活性炭對(duì)甲基橙的吸附量均有所增加；2）初

6、溶液從初始濃度300mg/L增加到2500mg/L，平衡吸附量從40mg/L左右提高到260mg/L左右，增加幅度逐漸減小；溶液濃度繼續(xù)增加，當(dāng)達(dá)到3000mg/L時(shí)，平衡吸附量?jī)H有微量增加；3）活性氧化鋁對(duì)甲基橙的吸附隨著吸附時(shí)間的增加而逐漸增加；吸附速率隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低，經(jīng)過(guò)170h后逐漸接近平衡狀態(tài)；4）活性氧化鋁在pH為3-11的范圍內(nèi)對(duì)甲基橙的吸附量均比較高，說(shuō)明通過(guò)四氯鋁酸鈉制備得到的活性氧化鋁對(duì)溶液的pH適應(yīng)范圍較廣；