改性活性氧化鋁表面酸度與吸附量的關(guān)系研究.pdf

1、吸附法除氟是目前應(yīng)用較為廣泛的一種方法，對于高吸附量的吸附劑如金屬氧化物吸附劑的研究也日益增多，但吸附劑高效吸附的機理研究主要是通過結(jié)構(gòu)表征等方法進行分析。本文從吸附劑表面化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，研究了吸附劑表面酸堿性質(zhì)對吸附的影響。
　　 本試驗通過浸漬法制備了硫酸鋁和硫酸鐵改性活性氧化鋁粉末吸附劑，酸堿滴定試驗測定了未改性吸附劑以及兩種改性吸附劑的零質(zhì)子電荷點pHzpc，定性分析了表面酸堿性質(zhì)，定量的計算了吸附劑的表面酸度;吸附實驗測

2、定了不同pH下的吸附等溫線，分析了吸附分配系數(shù)隨平衡濃度和pH變化，以及表面酸度與吸附平衡模型參數(shù)之間的關(guān)系，并將三種吸附劑的相關(guān)性質(zhì)進行了對比。
　　 對于未改性活性氧化鋁吸附劑的研究表明，未改性吸附劑的pHzpc為8.8，表面具有酸堿兩重性，吸附劑表面酸度隨著pH的降低而增大。吸附等溫數(shù)據(jù)符合Freundlich模型，表征吸附劑吸附量的模型參數(shù)k隨著表面酸度的增大而增加，同樣條件下，表征吸附劑與吸附質(zhì)之間吸附強度的參數(shù)n減小

3、，說明吸附結(jié)合能力增強。吸附分配系數(shù)Kd隨著平衡濃度和pH的增大而逐漸降低，并趨于穩(wěn)定，表明氟離子的向吸附劑表面遷移的能力越來越弱。
　　 對于兩種改性吸附劑，改性鹽溶液濃度分別為0.5％、1.0％、1.5％和2.5％，硫酸鋁改性吸附劑的pHzpc分別為6.3、4.9、4.3和4.2;硫酸鐵改性吸附劑的pHzpc分別為6.5、5.5、4.5和4.3;吸附劑表面酸性隨著金屬離子負載量的增加先增強后趨于不變，表面酸度隨著pH的降低而

4、增大，吸附等溫模型參數(shù)與pH和表面酸度的關(guān)系趨勢與未改性吸附劑相同。同樣，對于每種濃度改性的吸附劑其吸附分配系數(shù)Kd均隨著平衡濃度和pH的增大而逐漸降低，且趨于平衡，低濃度情況下，氟離子向固體表面的遷移能力較強。
　　 三種吸附劑經(jīng)過比較，兩種改性吸附劑的PHzpc均小于未改性吸附劑，這是金屬離子在表面吸附的結(jié)果;改性吸附劑的表面酸性均大于未改性吸附劑;相同改性濃度下，硫酸鋁改性吸附劑表面酸性強于硫酸鐵改性吸附劑，經(jīng)過計算，硫酸