兩種La2O2CO3吸附劑對(duì)氟離子的吸附研究.pdf

1、氟是維持人體生理活動(dòng)中非常重要的微量元素之一，當(dāng)飲用水中含氟量在0.7～1.0mg/L時(shí)，此時(shí)攝入人體內(nèi)的氟對(duì)人體牙齒健康是有益的。然而，當(dāng)飲用水中氟離子濃度過高時(shí)，將會(huì)引起牙齒及骨骼氟中毒，同時(shí)也會(huì)影響大腦的發(fā)育，尤其是青少年的大腦發(fā)育。所以，去除飲用水中氟離子使其達(dá)到世界衛(wèi)生組織標(biāo)準(zhǔn)低于1.5mg/L具有重要的科學(xué)和實(shí)際意義。根據(jù)我國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）中的規(guī)定：生活飲用水中氟離子的含量不能高于1.0mg

2、/L。在常用的三大類除氟方法中，具有操作簡單、出水效果好、成本低廉的吸附法應(yīng)用前景廣闊，并且吸附法具有高選擇性和高效性以及吸附劑的廣泛性等特點(diǎn)而成為應(yīng)用最廣泛的除氟方法之一。影響吸附效果的一個(gè)重要因素是吸附劑的性能，研制成本低、高效除氟的吸附劑是人們孜孜不倦追求的目標(biāo)。
　　稀土元素在自然界中廣泛存在，是一種環(huán)境友好且無毒無害的物質(zhì)。近期，碳酸氧鑭（La2O2CO3）因其優(yōu)異的生物性能、優(yōu)良的吸附性能，受到了眾多研究工作人員的廣泛

3、關(guān)注。本文針對(duì)兩種La2O2CO3材料在地下水中氟離子的去除性能中作了比較研究，對(duì)開發(fā)處理含氟地下水的優(yōu)良吸附劑提供依據(jù)。
　　通過簡單易行的方法制備了顆粒狀La2O2CO3除氟材料。并研究了顆粒狀La2O2CO3材料和現(xiàn)有的球狀La2O2CO3材料對(duì)氟離子的吸附性能。使用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）和比表面（BET）等多種表征手段對(duì)兩種La2O2CO3除氟材料進(jìn)行了分析。通過靜

4、態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，研究了兩種La2O2CO3除氟材料對(duì)水溶液中氟離子的去除情況，以及兩種La2O2CO3除氟材料的投加量、溶液初始pH值、時(shí)間、溫度及共存離子等因素對(duì)兩種La2O2CO3除氟材料除氟效果的影響，并通過FT-IR以及SEM等表征技術(shù)對(duì)吸附表面機(jī)制進(jìn)行了分析探討。
　　XRD分析結(jié)果表明，吸附材料主要成分是La2O2CO3。FT-IR分析得出吸附劑表面的羥基離子與體系中氟離子發(fā)生了交換作用。
　　顆粒狀La2O2CO3

5、除氟材料對(duì)氟離子的吸附平衡數(shù)據(jù)符合Langmuir吸附等溫模型，對(duì)氟離子的吸附飽和容量達(dá)到27.63mg/g。球狀La2O2CO3除氟材料對(duì)氟離子的吸附平衡數(shù)據(jù)符合Freundlich吸附等溫模型。兩種La2O2CO3除氟材料的吸附過程都符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算得到的qe,cal與實(shí)驗(yàn)得到的平衡吸附量qe,exp能夠很好的吻合。共存陰離子對(duì)兩種La2O2CO3除氟材料的影響按下面順序依次遞減：HCO3-＞HPO42-＞SO