不同類型羥基磷灰石的制備及其對(duì)重金屬離子吸附行為的研究.pdf

1、羥基磷灰石(HAP)是一種具有良好生物相容性的生物材料。碳羥基磷灰石是一種含結(jié)構(gòu)碳酸根的羥基磷灰石,因?yàn)镃O32-的進(jìn)入使羥基磷灰石結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯畸變,其結(jié)晶度下降,顆粒分散性好且小,有較大的比表面積及有效表面活性,對(duì)重金屬的吸附具有優(yōu)勢(shì),是一種新型環(huán)境功能材料。
　　 本實(shí)驗(yàn)采用溶膠-凝膠法合成了普通羥基磷灰石和普通碳羥基磷灰石,并采用二氧化碳模版法合成了花狀表面的球狀碳羥基磷灰石。用XRD、TEM、SEM、IR、BET等常規(guī)手

2、段對(duì)所制備的不同類型的羥基磷灰石進(jìn)行了表征。結(jié)果表明用溶膠-凝膠法制得的羥基磷灰石比表面積為61.77m2/g,粒徑為30.12nm的納米級(jí)的羥基磷灰石顆粒。用溶膠-凝膠法合成了含碳羥基磷灰石,加入的(NH4)2CO3是碳酸根的主要來(lái)源,改變(NH4)2CO3加入量合成了五種羥基磷灰石,紅外光譜顯示,除加入量最少的那組樣品外,其余的四種均出現(xiàn)結(jié)構(gòu)碳酸根的峰,說(shuō)明這四種都是碳羥基磷灰石,且合成的樣品為分散性良好,比表面積均大于50m2/g

3、,且孔容均大于0.13cm3/g,孔徑分布在10～20之間,屬于中孔,說(shuō)明制得的CHAP樣品帶孔且比表面積大,有利F對(duì)污染物的吸附。用二氧化碳模版法合成了含碳的花狀羥基磷灰石,SEM顯示樣品表面為花狀的枝狀片晶結(jié)構(gòu),樣品顆粒呈不規(guī)則球形,樣品帶有少量的OCP相,而反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),OCP相越少,樣品純度越高。BET測(cè)得樣品比表面積在20～30 m2/g,比表面積較小,粒徑為微米級(jí)。
　　 從廢水中去除有毒重金屬離子是水污染治理的熱門

4、領(lǐng)域,重金屬污染能造成水體的退化。眾多的金屬如鉻、汞、鉛、銅、鎘、鋅、鎳等,是眾所周知的有明顯毒性物質(zhì)。羥基磷灰石作為一種有效的吸附劑,具有較高的固定穩(wěn)定性已經(jīng)被報(bào)道。本文中,選用自己合成的普通羥基磷灰石、普通碳羥基磷灰石和花狀碳羥基磷灰石作為吸附劑,羥基磷灰石對(duì)Cu2+和Ni2+,普通碳羥基磷灰石對(duì)Cu2+和Zn2+進(jìn)行了吸附研究,考察不同時(shí)間、不同金屬離子濃度、不同pH以及不同溫度對(duì)金屬離子吸附的影響,并初步探討了吸附機(jī)理。結(jié)果表明

5、:羥基磷灰石和碳羥基磷灰石對(duì)三種金屬離子的吸附部符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,60分鐘即可達(dá)到吸附平衡;溫度對(duì)吸附效果影響很小;隨pH值增大,吸附量逐漸增大,低pH值下,金屬離子的去除一般是羥基磷灰石對(duì)其的吸附作用,高pH值金屬離子的去除是由化學(xué)沉降和羥基磷灰石吸附協(xié)同作用的結(jié)果;吸附等溫類型部屬于Langmuir型吸附等溫線;羥基磷灰石對(duì)Cu2+和Ni2+的吸附能力是Cu2+＞Ni2+;碳羥基磷灰石對(duì)Cu2+和Zn2+的吸附能力是Cu2+＞Z