載鑭聚丙烯腈纖維除氟性能研究.pdf

1、氟是人體必需的微量元素之一，從外界攝入氟含量過高可影響人體健康。大量研究表明，飲用水氟污染與人體健康密切相關(guān)。常用的除氟方法有化學(xué)沉淀法、混凝沉淀法、電凝聚法、電滲析法、膜分離法、離子交換法和吸附法，吸附法操作簡便，成本較低，特別適宜于處理濃度較低的含氟水，其關(guān)鍵技術(shù)是研制高效、經(jīng)濟(jì)、安全的吸附劑。
　　 本文以聚丙烯腈纖維為原料，先與三乙烯四胺交聯(lián)反應(yīng)，然后與鹽酸羥胺反應(yīng)制備偕胺肟基纖維;將聚丙烯腈纖維與水合肼交聯(lián)后，再與乙二

2、胺反應(yīng)制備胺基纖維。制備的兩種纖維在硝酸鑭溶液中浸泡一段時(shí)間，蒸餾水洗至中性，烘干，制備吸附劑。載鑭胺基纖維最佳制備工藝條件是:硝酸鑭濃度為5mmol/L，液固比為0.5L/g纖維，振蕩時(shí)間為2h。同時(shí)對兩種吸附劑分別用智能型電子拉力試驗(yàn)機(jī)、紅外光譜(FT-IR)和熱重(TG)進(jìn)行了表征。
　　 實(shí)驗(yàn)中采用離子選擇電極法來分析溶液中氟離子的濃度，分析吸附時(shí)間、初始氟離子濃度，溶液pH、溫度等因素對吸附劑吸附性能的影響。吸附實(shí)驗(yàn)得

3、出:鑭的負(fù)載可顯著提高兩種纖維對氟的吸附去除效果。采用擬二級動(dòng)力學(xué)速率方程式計(jì)算兩種吸附劑的平衡吸附量和實(shí)驗(yàn)測定的平衡吸附容量接近，說明該吸附過程以化學(xué)吸附為主，擬合系數(shù)分別是0.9985(載鑭偕胺肟基纖維)和0.9998(載鑭胺基纖維)。25℃時(shí)兩種吸附劑的吸附等溫線符合Langmuir吸附等溫式，表明單分子層吸附是氟吸附的主要形式，擬合得到載鑭偕胺肟基纖維和載鑭胺基纖維的飽和吸附容量分別為4.60mg/g和6.74mg/g。溶液pH