改性活性炭-納米羥基氧化鋁對水中氟離子的去除研究.pdf

1、氟是人體維持生理活動不可缺少的微量元素之一，攝入適量的氟對預防齲齒有積極作用，但攝入量過多會導致“氟中毒”，嚴重影響人體健康。吸附法除氟具有出水穩(wěn)定、工藝流程簡單、經(jīng)濟實惠等優(yōu)點。吸附除氟的關鍵是研制高效、廉價的吸附劑。本文通過兩種途徑研制開發(fā)新型除氟吸附劑：對原有吸附材料活性炭進行表面改性處理，負載錳氧化物以提高其吸附氟離子的性能；探索研究新型材料納米羥基氧化鋁的除氟性能。 試驗結果表明二氧化錳可通過氧化還原反應以無定形的微

2、小顆粒負載在活性炭表面。二氧化錳的負載改變了活性炭表面形貌，使其比表面及有所增加。這種改性有效地提高了活性炭的除氟能力，復合材料對氟離子的單位吸附量是原始活性炭的4-5倍。吸附過程可由偽二級動力學方程描述，表面擴散和孔擴散同時控制著吸附速率。吸附等溫線符合Frcundlich方程。二氧化錳/活性炭復合材料在偏酸性范圍內對的氟離子有較高的去除率。 納米羥基氧化鋁對水溶液中的氟離子有較好的去除效果。在起初的30分鐘氟離子的吸附是非

3、?？斓模缓笤?小時后吸附達到平衡狀態(tài)。對吸附動力學進行進一步研究，表明氟離子在納米羥基氧化鋁的吸附過程符合偽二級吸附動力學方程，說明該吸附主要是化學吸附。Langmuir等溫線模型和試驗平衡數(shù)據(jù)吻合較好。溶液的pH值是影響吸附的最重要的參數(shù)，達到最大吸附量的最適pH值在7左右。XPS解析證明納米羥基氧化鋁表面的羥基基團參與氟離子的吸附過程。其他共存離子如Cl-和NO3-對氟離子的吸附過程的影響很小。當存在如SO42-或是PO43-共存