改性天然介质材料的除氟特性研究
改性累托石对水环境中氟离子的吸附行为研究
改性累托石对水环境中氟离子的吸附行为研究作者：师新业张水军白翠萍来源：《中外企业家·下半月》 2011年第6期师新业1，张水军1 ，白翠萍（1.浙江省工程勘察院，宁波 315000；2. 武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉430070）摘要：本文对改性累托石去除水溶液中的氟离子性能进行了研究。
系统地研究了反应时间、吸附剂投加量、pH、温度等因素对吸附剂除氟性能的影响情况。
反应系统达到吸附平衡的时间为100 min。
吸附剂最佳投加量为3 g/L。
pH值是影响吸附过程的重要因素之一，本研究最佳反应pH范围为5.0～7.0。
吸附等温线研究发现改性累托石除氟剂吸附等温线方程均符合Langmuir吸附等温线模型。
吸附动力学研究发现动力学数据较好的的符合拟二级动力学模型。
本研究对改性累托石除氟的机理进行了探讨。
关键词：氟离子；吸附；改性累托石；机理中图分类号：X142；X506文献标识码：A文章编号：1000-8772（2011）12-0136-04氟是人体必需的微量元素之一，适量的氟是维持骨骼和牙齿发育必不可少的，但长期饮用高氟水会引起诸如氟斑牙、氟骨症等疾病[1-2]。
高氟水的成因主要有人为和天然两种因素。
人为的氟化物污染主要来自电子工业、玻璃工业、金属加工业等的酸蚀、酸洗废水和来自各种冶炼工业、磷酸生产厂、火力发电厂以及垃圾处理厂等的尾气洗涤废水。
而在水循环系统中，氟盐的溶解是形成高氟地下水的主要原因。
目前，我国乃至全世界仍有很多人饮用高氟水，地方性氟中毒事件逐渐引起世界各国的注意，研究一种经济有效、操作简单的除氟方法也越来越重要。
目前，各国普遍采用的除氟技术主要包括过滤、电渗析、吸附过滤和混凝沉淀法等[3-5]。
吸附法因其较高的交换容量、简单的操作装置和较低的运行费用得到了越来越多的重视。
累托石是一种含铝、镁等为主的含水硅酸盐层状矿物粘土，是二八面体云母和二八面体蒙脱石组成的1:l规则间层矿物，其晶体结构由类云母结构单元层和类蒙皂石结构单元层在特殊的自然条件下有规则地交替堆垛而成，蒙皂石层间域中存在着可交换的水合阳离子和层间水。
改性方法对煤渣除氟性能的影响
超声波改 性煤渣对氟 的吸附性 能 ． 结果表明： 超 声 波改 性煤 渣 的除 氟效 果最 好 ， 当超 声时 间为 ６ ０ ｍ ｉ ｎ
时， 氟离子 的吸 附量 达到 ０ ． ９ ７ ２ ６ ｍ ｇ・ ｇ ～． 在２ ０℃ 、 ３ ０℃和 ４ ０℃ 温度下 ， 不 同浓度下 的等温 吸附实验
数据都符 合 Ｌ ａ ｎ ｇ ｍ ｕ ｉ ｒ 等温式． 此外 ， 热力 学参 数表 明超声波 改性煤渣 吸附氟离子是 自发的 、 吸热 的、 熵 增
加 的过 程 ．
关键词 ： 改性煤渣 ； 超声波 ；除氟 中图分类号 ： Ｘ ７ ０ ３ 文献标识 码 ： Ａ
氟是人体必不可少 的微量元素之一 ， 但如果过量摄人会引起龋齿和骨骼的氟中毒 ， 并影响智力和身体 的发育¨ Ｊ ． 目前 ， 国内外处理含氟废水 的方法有多种 ， 常用 的有沉 淀法 、 混凝法、 电凝 聚法 、 离子交换法 、 电渗析法 、 反渗透法和吸附法． 吸附法由于操作方便 、 处理成本低 、 处理效果好 ， 已经成为去除氟离子的主 要方法之一 ＿ ４ Ｊ ． 将工业废弃物用作吸附剂可减少废弃物对环境的污染 ， 降低成本 ， 从而达到以废治废 的 目 的 Ｊ ． 煤 渣是 燃煤 设备 在 高温 下将 煤 炭燃 烧形 成 的工 业 废渣 ． 每 年我 国都有 大 量 的煤 渣被 排 放 和堆 积 ， 长 期侵占土地对环境造成 了严重的威胁． 由于煤渣颗粒小 、 比表面积大 ， 具有一定 的吸附力 ， 将其作为吸附 剂， 不仅能够简化工艺 ， 而且还减少了煤渣处置过程 中带来的环境压力 镅 Ｊ ． 但是 ， 如果直接使用煤渣作为
ｐ Ｈ复合电极（ 上海精密科学仪器有限公司） ； Ｚ Ｈ ＷＹ － ２ ０ ０ Ｂ型恒温培养振荡器 （ 上海智诚分析仪器有限公
211169299_改性活性氧化铝的除氟效能及再生方法研究
管理及其他M anagement and other 改性活性氧化铝的除氟效能及再生方法研究赵忠斌摘要：本文对改性活性氧化铝的除氟效能以及再生方法进行探究，最先对除氟的方法进行阐述，之后对改性活性氧化铝的除氟效能以及再生方法的实验过程进行分析，最终对除氟效能的影响因素以及再生方法的影响因素进行分析，旨在提升改性活性氧化铝的除氟效能以及再生方法，促进改性活性氧化铝的吸附效果提升。
关键词：改性活性氧化铝；除氟效能；再生方法改性活性氧化铝在除氟过程中可以起到重要的影响作用，氟元素对人体有着重要作用，但是如果人们将氟元素摄入过量的话，就会导致自身的身体出现问题。
因此利用改性活性氧化铝来除氟并实现再生，是一种性价比较高的方法，并且在改性活性氧化铝的运行中，其还可以加快除氟的效果。
1 除氟的方法1.1 化学沉淀法对于含有较多的氟的废水，可以采用化学沉淀法来实现除氟。
可以向废水中扔进石灰，以此来促进其与废水中的氟元素相互反应生成固体。
继而出现废水中的沉淀现象，能够实现对于氟元素的有效清除。
这种方法的操作相对简单，并且过程中需要进行的步骤也并不多，能够有效地缩短除氟的时长。
1.2 混凝沉降法混凝沉降法在实际的除氟使用中的原理与化学沉淀法的原理类似，都是经过化学反应将废水中含有的氟元素吸附出来后进行沉淀。
在实际的应用中，其使用的化学物质与沉淀法并不同，其会使用盐类物质同废水中氟元素进行反应，进而促进两者的沉淀。
在过程中，需要控制好投放的浓度以及量，避免在实际的混凝沉降法的使用中造成清洁过度或者清洁稳定度不足的情况出现。
1.3 反渗透法反渗透法是与前面两种处理方法不同的除氟方法，其可以通过膜分离技术对废水中的氟元素进行清除。
这种膜可以通过水分子，但是不能让氟元素通过。
因此在实际的反渗透法的使用中，可以通过渗透压力的作用让废水通过渗透膜，继而将废水中含有的相应氟元素进行清除。
1.4 吸附法吸附法是通过吸附剂的使用以及设备的运转，将废水中含有的相应氟元素进行吸收，之后通过离子交换的步骤将吸附的氟元素清除出去。
沸石分子筛的载铝改性条件及除氟性能研究
沸石分子筛的载铝改性条件及除氟性能研究苏少龙;刘建【摘要】以沸石分子筛为骨架原料,通过在不同类型的铝盐溶液中交换吸附,使分子筛载铝,获得了具有配体交换结合氟性能的改性分子筛,研究了不同类型分子筛载铝改性条件及改性分子筛除氟性能.结果表明,用硝酸铝溶液改性各分子筛效果最好,而用其改性的各分子筛中,改性5A分子筛除氟效果显著,对于氟的静态饱和吸附量为29.940 1 mg/g,且不易受pH和多种共存离子的影响.改性5A分子筛的最佳除氟条件:温度40℃,吸附时间100 min,反应物物料配比为0.03～0.05 g/L氟溶液(氟离子浓度为10 mg/L).流动除氟实验表明,利用改性5A分子筛除氟可把氟离子浓度降低到小于1 mg/L,达到国家饮水标准.%Zeolite as skeleton material, modified zeolite which had the capacity of ligand exchange to combine with fluorine ion was obtained by exchange adsorption that made the zeolite load aluminum in the different types of aluminum salt solution. Discussed the condition in which the zeolite was modified by loading aluminum and the performance in which the modified zeolite removed fluorine ion. The results showed that aluminum nitrate solution modified zeolite very well, and among kinds of zeolite, the effect that the modified 5 A zeolite removed fluorine ion was remarkable and was not easily influenced by pH and varieties of coexisting ions, whose static saturated adsorption of fluorine ion amounted to 29.940 1 mg/g. The best condition that the modified 5 A zeolite removed fluorine ion was temperature 40 ℃, adsorption time 100 min and ratio of reaction materials 0.03 ～ 0.05 g/L (fluorine ion concentration was 10 mg/L). The flow experiment showedthat the modified 5 A zeolite could make the fluorine ion concentration reduced to less than 1 mg/L, reaching the national drinking water standard.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2013(042)002【总页数】5页(P205-209)【关键词】高氟水;除氟;沸石分子筛;配体交换【作者】苏少龙;刘建【作者单位】长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054;长安大学环境科学与工程学院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】O647.3含氟地下水及作为饮用水源的浅层含氟地下水在我国，尤其是西北干旱半干旱地区分布甚广。
改性沸石的除氟性能研究
ｏ Ｔ ｃｎｌ ｙ Ｈ ｒｉ １０ ９ ， ｈ ａ ｆ ｅｈｏｏ ， ａｂ ５０ ０ Ｃ ｉ ） ｇ ｎ ｎ
ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ａ ｈ ｎ ｂｅｎ ｏ ｋ ｄ ｉ ｇ ｅ ｉ ｍ ｕｆ ｔ ｆ２ ｏ ｃ ｎｒ ｔｏ ｎｄ ｔ ｅ ｉ ｇ ｓ ａ ｅ ｎ ｍａ ｎ ｓｕ ｓ ｌ ｅ ｏ ０％ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉｎ ｆ ｒ２ ｄ ｙ ａ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ａ ｓ ｏ
复使 用 １ ０次仍 有 较 强 的 除 氟 能 力．
关键词 ： 石 ； 沸 改性 ； 氟 除
中图分类号 ： ７３ Ｘ ０
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６２— ９ ６ ２０ ）５— ５ ９— ４ １７ ０ ４ （０ ８ ０ ０３ ０
Ｓｔ ｙ ｏ ｏ ｆｃ ｔｏ ｎ ｕ ｒ ｄ — ｄｓ ｒ ｉ ｎ ａ ｃ ｔ ｆ ｚ ｏ ｉｅ ｕｄ ｎ ｍ ｄｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｆ ｏ ｉ ｅ—ａ ｏ ｐｔｏ ｃ ｐａ ｉｙ ｏ ｅ ｌ ｉ ｌ ｔ
ｃ ｕｄ ｅｆ ｃｉｅｙ ｒ ｍｏ ｅ ｆｕ ｒｄ ｒ ｍ ｔｒ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ，ｔ ｅ ｄ ｆｕ ｒｄ ｔ ｎ ｃ ｐ ｃｔ ｓ ｏ ｌ ｆ ｔｖ ｌ ｅ ｖ ｏ ｅ ｆｏ ｗａ ｅ ． ｅ ｌ ｉ ｓｄ ｏ ｈ ｓ ｈ ｅ ｏｉ ａ ｉ ａ ａ ｉ ｉ ｌ ｏ ｙ ｓｕ ｉ ｄ ｕ ｄｅ ｉ ｅ ｅ ｔｃ ｎ ｉｉｎ ． Ｌａ ｇ ｒｄ ｆ ｒｄ ｔ ｎ ｉ ｂｔｉ ｅ ｔ ｈ ｏ ｇ ｒ ｃ ｎ ａ ｔ ｔ ｄ ｅ ｎ ｒｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｄ ｔ ｓ ｏ ｒ ｅ ｅ ｕｏｉ ａ ｉ ｓ ｏ ａ ｎ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｌ ｎ ｅ ｏ ｔ ｃ ｌ ｏ ｈ
改性活性炭对水溶液中氟离子的吸附性能
改性活性炭对水溶液中氟离子的吸附性能贺志丽;贺志霞;陈瑞琴【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2012(034)001【摘要】选用氧化镁改性活性炭(MgO - AC)为新型吸附剂,用于去除水溶液中的氟离子.系统地研究了反应时间、吸附剂最佳投加量、pH、温度等因素对吸附剂除氟性能的影响情况.反应系统达到吸附平衡的时间为180 min.吸附剂最佳投加量为2.8 g/L.pH值是影响吸附过程的重要因素之一,本研究最佳反应pH范围为6.0 ～8.0.吸附等温线研究发现MgO - AC除氟剂吸附等温线方程均符合Langmuir吸附等温线模型,且吸附量随着温度的升高而升高.吸附动力学研究发现动力学数据较好的的符合伪二级动力学模型.本研究对MgO- AC除氟的机理进行了初步探讨.廉价以及较高的吸附性能等优点表明MgO - AC是一种有实际应用潜力除氟材料.【总页数】5页(P43-47)【作者】贺志丽;贺志霞;陈瑞琴【作者单位】武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北武汉430070;青州市市立医院,山东青州,262500;青州市市立医院,山东青州,262500【正文语种】中文【中图分类】X142;X506【相关文献】1.不同吸附剂对水溶液中锌离子吸附性能的影响 [J], 韩照祥;朱婷;吴丹丹;朱圳;吴珏2.涂铁陶粒对废水溶液中镍离子的吸附性能与吸附条件 [J], 杨奕博3.改性活性炭对水溶液中六价铬离子吸附效果的测定与分析 [J], 廖莹莹;4.改性活性炭对水溶液中六价铬离子吸附效果的测定与分析 [J], 廖莹莹5.超微羟基磷灰石(HAP)纳米粒子对水溶液中氟离子的吸附研究 [J], 陈培虎;刘杨;武文杰;崔海伟;崔猛;王润伟;徐庆红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
有机改性膨润土去除水中全氟化合物及重金属离子的研究
有机改性膨润土去除水中全氟化合物及重金属离子的研究有机改性膨润土去除水中全氟化合物及重金属离子的研究摘要：水中的全氟化合物和重金属离子污染已成为全球性的环境问题，对人类健康和生态环境造成了巨大的威胁。
本研究以有机改性膨润土作为吸附材料，通过实验研究了其去除水中全氟化合物和重金属离子的效果。
实验结果表明，有机改性膨润土具有良好的去除效果，对水中的全氟化合物和重金属离子具有较高的吸附能力。
通过对吸附机理的分析，发现有机改性膨润土的吸附是通过离子交换和表面吸附等机制实现的。
因此，有机改性膨润土在水处理领域具有广阔的应用前景。
1. 引言全氟化合物和重金属离子污染已成为世界范围内的环境难题。
全氟化合物包括全氟烷基磺酸类、全氟醚类等，这些化合物具有极高的稳定性和生物持久性，且对人体健康有潜在的危害。
重金属离子如铅、镉、铬等，由于其毒性、生物积累性和环境稳定性，会对水生生物和人体健康产生严重影响。
因此，寻找一种有效的去除水中全氟化合物和重金属离子的方法显得非常重要。
2. 实验材料与方法2.1 实验材料：本实验所使用的有机改性膨润土为实验室自制的材料。
全氟化合物的模拟液为全氟辛磺酸铵溶液，重金属离子的模拟液为铅、镉和铬的溶液。
2.2 实验方法：将一定质量的有机改性膨润土加入到一定体积的模拟液中，并在一定时间内搅拌，然后使用离心机将膨润土与模拟液分离。
最后，使用ICP-MS分析分离后的液相中全氟化合物或重金属离子的浓度变化。
3. 实验结果与分析3.1 有机改性膨润土对全氟化合物的去除效果实验结果显示，有机改性膨润土对全氟辛磺酸铵的去除率可以达到85%以上。
随着有机改性膨润土用量的增加，全氟辛磺酸铵的去除率逐渐增加。
这是因为有机改性膨润土的离子交换能力和表面吸附能力可以有效地去除全氟化合物。
3.2 有机改性膨润土对重金属离子的去除效果实验结果显示，有机改性膨润土对铅、镉和铬的去除率分别为95%、90%和90%。
随着有机改性膨润土用量的增加，其去除率逐渐增加。
硅藻土改性及其在硫酸锌溶液中脱氟性能
第 ４期
有 色金 属 工程
Ｎｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｒ ｏ ｕｓ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｓ Ｅｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ５，Ｎｏ ． ４
Ａｕｇ ｕｓ ｔ ２ ０ ｌ ５
２ ０ １ ５年 ８月
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ － １ ７ ４ ４ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ ０ ８
ｌ ｆ ｕ ｏ ｒ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ Ｓ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ １ ８ ０ ｍｇ ／ Ｌ ｔ ｏ ７ ８ ． ５ ６ ｍｇ ／ Ｌ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ
文献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： ２ ０ ９ ５ ． １ ７ ４ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ － ０ ０ ３ ０ － ０ ５
Ｄｉ ａ ｔ ｏ ｍｉ ｔ ｅ Ｍｏ ｄｉ ｆ 沁ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｆｌ ｕｏ ｒ ｉ ｄ ｅ Ｒｅ ｍｏ ｖａ ｌ ｆ ｒ ｏ ｍ Ｚｉ ｎｃ Ｓｕｌ ｆ ａ ｔ ｅ Ｓ ｏ ｉ ｕｔ ｉ ｏ ｎ
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《2024年新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》范文
《新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体中氟离子污染问题日益突出，严重影响着人类健康和生活质量。
为了有效去除水中的氟离子，研究者们不断探索新型高效的除氟技术。
其中，基于聚合铝基的吸附剂因其良好的吸附性能和较低的成本，受到了广泛关注。
本文将重点研究新型除氟聚合铝基吸附剂的特性和去除机理，为实际水处理提供理论支持。
二、新型除氟聚合铝基吸附剂特性新型除氟聚合铝基吸附剂具有以下特性：1. 良好的吸附性能：该吸附剂具有较高的比表面积和丰富的活性位点，能够有效地吸附水中的氟离子。
2. 较强的稳定性：该吸附剂具有良好的化学稳定性，能够在不同水质条件下保持较高的吸附性能。
3. 易于再生：通过适当的再生处理，该吸附剂可以重复使用，降低处理成本。
4. 环境友好：该吸附剂制备过程中无有害物质产生，符合绿色化学的要求。
三、除氟机理研究除氟机理主要包括物理吸附和化学沉淀两种作用。
具体过程如下：1. 物理吸附：新型除氟聚合铝基吸附剂具有较大的比表面积和丰富的活性位点，通过范德华力、静电作用等物理作用力，将水中的氟离子吸附到吸附剂表面。
2. 化学沉淀：在一定的pH值条件下，吸附剂中的铝离子与氟离子发生化学反应，生成难溶的氟化物沉淀，从而实现对氟离子的去除。
四、实验方法与结果分析1. 材料与方法：选取合适的新型除氟聚合铝基吸附剂，设置不同实验条件（如pH值、吸附时间、吸附剂量等），进行除氟实验。
采用分光光度法、扫描电镜、X射线衍射等技术手段对吸附剂性能进行表征和分析。
2. 结果与讨论：（1）pH值对除氟效果的影响：实验结果表明，在一定的pH 值范围内，新型除氟聚合铝基吸附剂的除氟效果随着pH值的增加而提高。
当pH值达到一定值时，除氟效果达到最佳。
这主要是由于在该pH值条件下，吸附剂表面的活性位点与氟离子之间的相互作用达到最佳状态。
（2）吸附时间对除氟效果的影响：随着吸附时间的延长，新型除氟聚合铝基吸附剂的除氟效果逐渐提高。
改性分子筛除氟效果研究
改性4A、5A分子筛除氟效果研究摘要：氟是人体维持正常生理活动不可缺少的微量元素之一，适量的氟对人体健康大有裨益，但摄入过量的氟则会带来危害。
目前对含氟水的去除研究也较多，但都不同程度存在问题和缺陷。
作者利用4A、5A分子筛作为骨架，在不同的实验条件下用Al3+交换吸附后可得到新型除氟材料，从F-与Al3+的较好配位能力考虑，进行除氟效果试验，得出两种改性分子筛都具有一定的除氟效果，但在相同的条件下改性4A分子筛的除氟效果要优于改性5A分子筛。
关键词：改性，分子筛，配位交换，除氟1 引言研究表明，适量氟可防止血管钙化、佝偻病、骨质松脆和龋齿病，但是当摄入氟量过高时（F->2mg/L）可造成氟中毒症。
国外文献[1-2]报道人体中过量的氟还将导致癌症、妇女不孕症、脑损伤、Alzheimer综合症和甲状腺紊乱。
为了保障人民的身体健康, 必须使饮用水中氟化物符合国家饮用水标准[3]（0.5~1.0mg/L），工业废水中氟化物含量也必须符合国家排放标准[4]（小于10mg/L）。
世界各国一直致力于除氟技术的开发和研究，现阶段主要的除氟方法有化学沉淀法、铁盐混凝法、离子交换法、反渗透法、电凝聚法、电渗析法、吸附法等。
但这些方法不同程度存在着分离效果差、除氟效率低、设备运行费用高、再生困难等缺点。
本文旨在通过对价格低廉，吸附性能较好4A、5A分子筛在不同实验条件下的改性实验和除氟效果对比实验，得出具有较好实用前景的新材料。
2实验部分2.1实验仪器与试剂721分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）、PXS—215型离子活度计（上海第二分析仪器厂）、PHS—3C型精密pH计（上海雷磁仪器厂）、HY—2调速多用振荡器（国华电器有限公司）。
硫酸铝钾、磷酸二氢钾、抗坏血酸、铬天青S、甲基橙、三氯化铝、氟化钠、柠檬酸三钠、三水乙酸钠、无水醋酸钠、硝酸钠、冰醋酸、4A分子筛、5A分子筛。
2.2标准曲线绘制用氟离子选择电极标准曲线法[5]绘制标准曲线。
氧化铝改性天然沸石除氟实验研究的开题报告
氧化铝改性天然沸石除氟实验研究的开题报告
一、研究背景与意义
氟化物污染已成为全球十大环境问题之一，氟化物的存在对人体健康极其不利，严重的可以致癌、诱发骨质疏松等症状。
目前，除氟技术主要包括吸附法、膜分离法、电化学法等。
其中，天然沸石因其结构独特、吸附能力强等特点，成为一种广泛应用
的除氟吸附材料。
本研究旨在探究氧化铝改性天然沸石对氟离子的吸附效果，以及改性后的沸石吸附性能变化，为进一步探索天然沸石的除氟应用提供理论基础和实验数据支持。
二、研究内容
1. 氧化铝改性天然沸石的制备：采用浸渍法制备氧化铝改性天然沸石，在主体材料天然沸石中添加不同比例的氧化铝溶液，并进行干燥、焙烧等制备工序。
2. 吸附实验：采用批处理法进行吸附实验，研究天然沸石和氧化铝改性后沸石对氟离子的吸附效果，并分析吸附机理。
3. 吸附性能测试：对比分析原始天然沸石和氧化铝改性后的沸石的吸附能力、吸附速率、再生性能等指标，探究氧化铝改性对沸石吸附性能的影响。
三、研究目标
本研究旨在通过氧化铝改性天然沸石吸附氟离子的实验研究，探究改性过程中沸石结构和性质的变化规律，并分析吸附性能的变化，为天然沸石的除氟应用提供理论
和数据支持，为改进天然沸石的吸附能力提供思路和方法。
《2024年新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》范文
《新型除氟聚合铝基吸附剂特性及机理研究》篇一摘要：本文针对新型除氟聚合铝基吸附剂展开研究，通过对其特性及吸附机理的深入探讨，为饮用水安全提供新的除氟技术方案。
通过一系列实验及分析手段，研究其在实际应用中的效果与潜力。
一、引言随着工业化的快速发展，水体中的氟离子污染问题日益严重，对人类健康及生态环境构成了严重威胁。
因此，开发高效、环保的除氟技术及材料成为当前研究的热点。
聚合铝基吸附剂因其良好的吸附性能和环保特性，在除氟领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在研究新型除氟聚合铝基吸附剂的特性和吸附机理，以期为饮用水安全提供新的技术支撑。
二、新型除氟聚合铝基吸附剂的制备及特性新型除氟聚合铝基吸附剂采用先进的共沉淀法制备而成，通过控制合成过程中的条件参数，得到具有高比表面积、良好孔隙结构和优异化学稳定性的吸附剂材料。
该材料具有优异的除氟性能，能够在较短时间内达到较高的除氟效率。
三、吸附机理研究1. 化学吸附与物理吸附协同作用新型除氟聚合铝基吸附剂通过化学吸附与物理吸附的协同作用实现除氟。
化学吸附主要依靠吸附剂表面的活性基团与氟离子发生化学反应，生成稳定的络合物；物理吸附则是通过吸附剂的高比表面积和孔隙结构对氟离子进行物理截留。
2. 表面电荷与氟离子相互作用吸附剂的表面电荷对氟离子的吸附起着关键作用。
研究表明，吸附剂表面带有正电荷时，能够与带负电的氟离子发生静电吸引作用，从而增强吸附效果。
此外，吸附剂表面的活性基团能够与氟离子发生配位交换，进一步增强除氟效果。
四、实验研究及结果分析通过静态吸附实验和动态流实验，对新型除氟聚合铝基吸附剂的除氟性能进行评估。
实验结果表明，该吸附剂在较宽的pH 范围内均表现出优异的除氟性能，且再生性能良好，具有较高的实际应用价值。
同时，通过对吸附过程的动力学和热力学研究，揭示了吸附剂在除氟过程中的反应速率和能量变化规律。
五、实际应用及展望新型除氟聚合铝基吸附剂在实际饮用水处理中表现出良好的除氟效果，为解决饮用水中的氟污染问题提供了新的技术方案。
锆改性沸石的动态除氟研究
摘
要
为 了 高天然沸石的除氟能力， 提 对其进行 了氧氯化锆改性研 究。ｘ衍射 图 谱和 电镜扫描 图谱均显示， 改性后有一定量二氧化锆 负载
于沸石表 面和孔道 中。静 态吸 附试验表明， 锆改性沸石饱和除氟容量达 １． ９８ ／， ４ｍｇｇ饱和吸附率迭 ９． 除氟性 能远优于沸石原矿 （６ ％） ３４％， ５ ． 和酸改 ４
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｉ ｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｆｕｏ ｉ ｅ ｒ ｍ ｏ ａ ｂ ｌ ｙ ｏ ａ ｕ ａ ｅ ｉｅ ｈ ｓ ｒ ｃ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｍ ｒ ｖ ｈ ｌ ｒｄ ｅ ｖ ｌａ ｉｉ ｆ ｎ ｔ ｒ ｌｚ ｏｌ ，ｔ ｅ ｍｏｄ ｆｃ ｔｏ ｆｎａ ｕ ａ ｅ ｉｅ ｎｅ ａ ｙ ｚ ｒ ｏ ｕｍ ｔ ｔ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｌｚ ｏｌ ｓ ｍｉ ｒ ｌｂ ｉｃ ｎｉ ｉ ｔ ｏ ｙ ｈｌ ｒｄ ｒ ｎ ｅ ｔｇ ｔ ｄ ｘ ｃ ｏ ｉ ｅ ｗｅ ｅ ｉ ｖ ｓｉ ａｅ ．Ｂｏ ｈ Ｘ— ａ ｉｆａ ｔ ｎ ｐ ｔ ｒ ｎ ｌ ｃ ｒ ｎ ｓ ａ ｎ ｎｇ ｍ ｉｒ ｓ ｏ ｙ ｐ ｔ ｒ ｈ ｗｅ ｈ ｔａ ｃ ｒａ ｎ ａ ｏ ｎ ｆｚ ｒ ｏ ｉ ｔ ｒ ｙ ｄ ｆｒ ｃ ｉ ａｔ ｎ ａ ｄ ｅ ｅ ｔｏ ｃ ｎ ｉ ｃ ｏ ｃ ｐ ａ ｔ ｎｓｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｅ ｔ ｉ ｍ ｕ ｔｏ ｉｃ ｎ ａ ｏ ｅ ｅ ｗａ ｏ ｄ ｄ ｉ ｈ ｈａ ｎ ｌ ｎ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ｏ ｅ ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｌ ｅ ｔ ｔ ｄ ｏ ｐｔ ｎ ｔ ｓｓｍ ａ ｉｅ ｔ ｄ ｔ ａ ａｕ ａ ｅ ｕ ｒｄ ｅ ｖ ｌ ａ ｃ ｔ ｓ ｓ ｌ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓ ａ ｄ ｏ ｈ ｕ ｆ ｃ ｆｔ ｄ ｆ ｄ ｚ ｏ ｉ ．Ｓ ａ ｉ ａ ｓ ｒ ｉ ｅ ｔ ｎ ｆ ｓｅ ｈ ｔｓ ｔ ｒ ｔｄ ｆ ｏ ｅ ｒ ｍｏ ａ ｐａ ｉｙ ｗａ ｈ ｉ ｔ ｃ ｏ ｌ ｉ ｃ
改性沸石对含氟地下水的除氟效果研究
改性沸石对含氟地下水的除氟效果研究
黎原小溪;王银叶
【期刊名称】《矿产综合利用》
【年(卷),期】2008(0)5
【摘要】以锦州天然优质沸石为原料,采用硫酸活化、硝酸镧浸渍的方法进行改性,并考察了搅拌时间、原水pH值、投加量等因素对改性沸石除氟效果的影响.结果表明,用改性沸石处理后的含氟地下水,可达国家饮用水含氟标准.
【总页数】4页(P19-22)
【作者】黎原小溪;王银叶
【作者单位】天津城市建设学院,天津,300384;天津城市建设学院,天津,300384【正文语种】中文
【中图分类】X523
【相关文献】
1.阜新近郊含氟地下水形成与氟病防治 [J], 毛久林;毛铁良;姜凡伟;龚睿
2.载铁改性沸石吸附剂去除含氟水中氟离子的研究 [J], 董岁明;闫英桃;董延芳
3.含氟充填材料释氟吸氟和再释氟的研究 [J], 王晓灵;王勤
4.Al改性沸石的制备及对含氟水的处理效果 [J], 游新国;张晓宁
5.纳米含氟高强度树脂氟释放与再吸收及氟再充效果评价 [J], 陈路;王成坤;李文然;王特;王静
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改性羟基磷灰石制备及除氟特性研究
surface areas of HAP increased from 106. 75 m2/ g to 220. 45 m2/ g after modification of A 1-0H , and most
of pores belonged to mesoporous. The fitness of adsorption data by Langmuir model was superior to
Freundlich model. The adsorptions of fluorid ion on A1-0H-HAP are belonging to monomolecular layer
adsorption and chemical adsorption. According to thermodynamic parameters, adsorption of fluoride was a
spontaneous reaction ( AG0 < 0 ) ， endothermic (
> 0 ) and entropy increasing ( A S0 > 0 ) process.
The kinetic simulation of fluoride absorption by A1-0H-HAP is conformed to pseudo second-order
HU Jia-peng1，2， LIU Rui-lai1， LIN Hao1， ZHAO Jin-yun1， RAO Rui-ye1， WU Dai-she2
(1 . Fujian Provincial Key laboratory of Eco-Industrial Green Technology, College of Ecological and Resource Engineering, Wuyi University, Wuyishan 354300, China；
改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究
加 干 扰 离 子 后 吸 附 率 0Q ON&(O O4&/N O4&,P N,&P(
第 .期
董 岁 明 +等 [改 性 沸 石 脱 氟 剂 去 除 水 中 氟 离 子 的 实 验 研 究
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的 吸附柱+在吸附剂饱和后+用 4567 -"/08923以 一 定 的 流 速 +通 过 蠕 动 泵 从 柱 顶 流 入 +对 吸 附 剂 进 行 柱 洗 脱 +每 隔 一 定 时 间 分 析 流 出 液 的 氟 离 子 浓 度 +洗 脱曲线如图 :所示;
董 岁 明 "K张 瑞 详 "K李 昭 存 !
%"<长安大学 环境科学与工程学院K陕西 西安 F"$$G#L !<宝鸡市水利水电勘探设计院K陕西 宝鸡 F!!!$$&
摘 要D研究了用三氯化铁改性的沸石在水中的除氟性能K对使用条件及除氟机理进行了研究M并对 洗 脱 N再 生 后 的 吸 附 剂 进 行 了 再 吸 附 实 验 M 结 果 表 明 K该 吸 附 剂 对 含 氟 水 中 的 氟 具 有 吸 附 容 量 高 N速 度 快 N选 择 性 高 N易 洗 脱 再 生 的 特 性 M多 次 洗 脱 再 生 后 的 吸 附 剂 可 重 复 使 用 K吸 附 剂 性 能 稳 定 K机 械 强 度高M该 OP 吸附剂的静态饱和吸附容量可达 !H<GFQ1R1M 关 键 词 D沸 石 L氟 L吸 附 L三 氯 化 铁 L改 性 中图分类号DSF$JTG 文献标识码D:
改性沸石的除氟性能研究
第24卷第5期2008年10月 哈尔滨商业大学学报(自然科学版)Journa l of Harb i n Un i versity of Co mm erce (Na tura l Sc i ences Ed iti on)Vol .24No .5Oct .2008收稿日期:2008-04-111作者简介:孙兴滨(1970-),男,副教授,博士,研究方向:水污染控制研究,改性沸石的除氟性能研究孙兴滨1,2,席承菊1(1.东北林业大学环境科学系,哈尔滨150040;2.哈尔滨工业大学市政与环境工程学院,哈尔滨150090)摘 要:天然沸石经1mol/L 盐酸浸泡后又经20%硫酸镁浸泡2d 改性后除氟能力有较大提高.在此基础上研究了不同条件下改性沸石的除氟效果.随着接触时间的延长,沸石的除氟效果增强,但在40m in 以后增加缓慢,其吸附速度符合斑厄姆公式;随着原水质量浓度的增大,吸附容量也逐渐增大,吸附等温线可用Freundlich 等温式描述.在动态试验中,改性沸石表现出了良好的除氟性能,其中,滤层的高度对吸附容量影响较大,随着滤层高度的增加,合格的出水体积也增加.改性沸石经再生后反复使用10次仍有较强的除氟能力.关键词:沸石;改性;除氟中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-0946(2008)05-0539-04Study on m od i f i ca ti on and fluor i de -adsorpti on capac ity of zeoliteS UN Xing 2bin1,2,X I Cheng 2ju1(1.Depart m ent of Envir on mental Science,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China;21School of Munici pal and Envir on mental Engineering,Harbin I nsituteof Technol ogy,Harbin 150090,China )Abstract:Natural zeolite which is modified by being s oaked in hydr ochl oric acid of 1mol/L concentrati on and then being s oaked in magnesiu m sulfate of 20%concentrati on f or 2days could effectively re move fluoride fr om water .Based on these,the defluoridati on capacity is studied under different conditi ons .Larger defluoridati on is obtained with the l onger contact ti m e,but it increased sl owly after 40m inutes contact .The ads or p ti on s peed fit the Baner m equati on .The fluoride -ads or p ti on capacity als o increased with the increasing concentrati on of original s oluti on .It could be described by Freundlich is other m.I n dynam ic experi m ent,good ads or p ti on capacity is obtained .The results show that the height of the filter layer had a great influence on the ads or p ti on capacity .The a mount of eligible effluent is larger with the increasing height of the filter layer .Fine defluoridati on capacity is obtained after 10ti m es of regenerating .Key words:zeolite;modificati on;defluoridati on 氟是自然界中广泛分布的微量元素,在地壳中的平均质量分数约为650×10-6,通过食物链摄入到人体的氟大部分来自饮水和食物.许多研究结果表明,饮水中氟化物的含量对人体的健康有重大影响,地方性氟病区的患病情况和饮水中的氟含量有直接的关系.当饮用水中F -质量浓度大于4.5mg/L 时引发“氟骨症”,并使肌肉和神经组织受损,大于6.0mg/L 时会导致人体酶系统的活力下降,超过20mg/L 时会使骨骼变形[1].在中国,受氟威胁的病区人口已达2.6亿人,所以减少和控制氟发病率,控制饮用水中氟含量十分必要.我国规定饮用水中F-质量浓度应为0.5～1.0mg/ L[2].目前含氟水的处理方法很多,但国内外常用的方法可以分为2大类:沉淀法和吸附法.在含氟饮用水的处理中以吸附法应用居多[3].沸石因其原料便宜、除氟容量稳定、再生容易、寿命长和出水水质好等特点而在近年含氟水处理中受到较多的关注.天然沸石除氟容量很低,为了更好地应用我国丰富的沸石资源来解决高氟饮用水问题,本文旨在研究一种经济有效、操作简单的改性沸石除氟材料,应用于高氟水的治理.1 除氟机理沸石的化学通式可表示为:Mx Dy[A lx+2ySi(x+2y)O2n]・m H2O,式中:M为Na、K等碱金属或其他一价阳离子;D为Ca、Sr、Ba等碱土金属或其他二价阳离子.沸石骨架的基本结构为硅氧四面体(Si O4)和铝氧四面体(A l O4).在这种四面体结构中,中心为硅(或铝)原子,每个硅(铝)原子周围有四个氧原子,各个硅氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来,从而形成许多宽阔、形状规则、大小一定的空腔及连接这些空腔的通道,构成了沸石的独特结构.通常这些空腔和通道的体积高达晶体总体积的50%,因而沸石具有巨大的内表面.一般颗粒的内表面仅有几平方米,而沸石高达400～800m2(与其他多孔物质相比,仅次于活性炭),导致其吸附能力较强.沸石结构中空腔及通道的内径大小均匀固定,直径约在0.3～1n m之间,其均匀的微孔与一般物质的分子大小相当,由此形成了分子筛的选择吸附特性,即沸石孔径的大小决定可以进入其晶穴内部的分子大小,只有比沸石孔径小的分子或离子才能进入,而大于孔径的物质则被排除在外不能被吸附.由于沸石的独特结构,致使沸石表面具有很大的色散力和静电力,有利于进行吸附操作.在铝氧四面体中,一个氧原子的价电子没有得到中和,使得整个铝氧四面体带有负电荷.为保持电中性,附近必须有一个带正电荷的金属阳离子M+来抵消(通常是碱金属或碱土金属离子).在沸石内表面的空腔和通道中,这些小分子的碱金属、碱土金属阳离子与骨架结构的维系力较弱,可以被其他阳离子所交换,交换后的沸石结构不被破坏,这决定了沸石是一种很好的吸附剂、选择性离子交换剂.沸石的吸附机理可用下述方程式表示:K+-Z-A l3+-(OH)m(S O42-)+(2+m)F-+M+=M+-Z-A l3+-F-(2+m)+m OH-+S O42-+ K+这里,Z为沸石骨架;M+为氟溶液中其他的阳离子,如Na+等,一般为+1价的阳离子.天然状态下,沸石的孔道常被沸石水及其他杂质堵塞,孔道间相互连通的程度较差,因而天然沸石的吸附能力往往较低.在制备沸石吸附剂时,通常需要对天然沸石加以活化处理,以改善其吸附性能.2 试验材料与方法2.1 试验仪器OR I O N牌台式pH/I SE测试仪;氟电极、饱和甘汞电极和pH玻璃电极;恒温磁力搅拌器;水浴震荡器;电热恒温干燥箱;马弗炉;电子天平.2.2 试验材料20～40目天然沸石,试验所用化学试剂均为分析纯,试验用水为去离子水.2.3 试验方法在烧杯中加入模拟高氟水及改性沸石除氟剂搅拌,搅拌速度为120r/m in,吸附完成后静置,取上清液检测残余含氟量.用氟离子选择性电极标准曲线法测定,以氟离子选择电极为待测电极,饱和甘汞电极为参比电极,用直接电位法进行测定.改性沸石除氟容量的计算公式为:除氟容量(mg/g)=(C原-C出)V/G式中:C原为原水中氟化物质量浓度(mg/L);C出为出水中氟化物质量浓度(mg/L);V为水样体积(L);G为沸石量(g).3 试验结果与讨论3.1 改性方法的确定将20～40目的天然沸石洗净烘干,分别采用以下5种方式对其改性:①用20%的硫酸镁溶液浸泡2d后洗净烘干;②用1mol/L的盐酸浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d后洗净烘干;③用1mol/L的氢氧化钠浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d后洗净烘干;④600℃下,在马弗炉中高温焙烧2h,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d 后洗净烘干;⑤600℃下,用20%的硫酸镁溶液浸泡2d,再置于马弗炉中高温焙烧2h.对于原水质量浓度为20mg/L的氟化钠溶液,这5种改性方式的除氟容量分别为0.19、0.31、0.21、0.19、0.18mg/g.通过对5种方式改性的沸石的除氟容量进行分析,得出硫酸镁溶液浸泡可以提高沸石的・45・哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 第24卷除氟效果,其中酸、碱预处理均可进一步提高沸石的除氟容量,经1mol/L 的盐酸预处理的硫酸镁改性沸石效果更好,而高温前处理和后处理都不能提高硫酸镁改性沸石的吸附容量.因此本试验选用1mol/L 的盐酸浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d 后洗净烘干所得的沸石.3.2 反应时间对吸附容量的影响室温(25℃)下,各取20g 改性沸石投加到1L质量浓度分别为20、10、5mg/L 的含氟水中,控制不同的反应时间,吸附容量与反应时间的关系见图1.由图1可知,对不同质量浓度的氟离子原溶液,反应最初吸附容量增加较快,随着时间的增加,吸附容量增加缓慢,最后趋于平衡.而且原溶液氟离子质量浓度越大,达到吸附平衡的时间越长,平衡时吸附容量越大.对于氟离子质量浓度为20mg/L 的溶液,当搅拌反应40m in 后,吸附容量稳定在0131mg/g 左右.图1 反应时间对吸附容量的影响3.3 吸附速率分析如果在时间t 内的吸附量以q 来表示,则吸附速率可表示为:d q d t =q m t.(1)其中:q 为t 时刻的吸附量,m 为常数.对此式进行积分,得q =kt 1/m.(2)对于吸附平衡过程中的吸附速率,与吸附推动力和时间有关,斑厄姆提出了如下吸附速率公式:d qd t =k ’(qe -q )tm .(3)式中:q e 为平衡吸附量,k ′和m 为常数.积分式为lnq e q e -q=k ’t n.(4)根据公式(4),用ln{ln [q e /(q e -q )]}和ln t 作图,可以得到一条直线.将初始质量浓度为20mg/L 的溶液中氟离子质量浓度随时间变化的数据按斑厄姆公式整理如图2所示.图2 改性沸石除氟线性化从图2可以看出,沸石的吸附速度按斑厄姆公式整理得线性关系较好,拟合优度R 2=0.9778,说明符合斑厄姆吸附速度公式.其公式形式为:lnq e q e -q=0.0166t1.3932.3.4 原水质量浓度对吸附容量的影响室温下,将1g 改性沸石分别投加到50mL 不同质量浓度的高氟水中,震荡反应至吸附平衡,测定平衡质量浓度,试验结果见图3.从图3可知,氟离子质量浓度越高,改性沸石的吸附容量就越大.较大的初始质量浓度可以为氟离子提供较大的驱动力,克服其在液相和固相之间迁移的巨大阻力.根据质量作用定律,初始质量浓度增大,吸附机会增多,达到吸附平衡时,吸附的氟离子也增加,所以增大氟离子的初始质量浓度可以提高改性沸石的吸附容量.图3 原水质量浓度对吸附容量的影响3.5 吸附等温线拟合用Freundich 等温式对吸附等温线的数据进行线性拟合,结果如图4所示.由结果可知,沸石的吸附等温线符合Freundlich 等温式(拟合优度R 2=019869),按最小二乘法对试验数据拟合得沸石的吸附等温式为:q e =0.038C e 1112.・145・第5期 孙兴滨,等:改性沸石的除氟性能研究方程中n 为1.2>1,说改性沸石对氟离子的吸附是有优势的.图4 按Freund i ch 等温式线性化3.6 动态试验准备3个直径30mm ,高120c m 的有机玻璃柱,将不同量的改性沸石装入滤柱中,滤层高度分别为50、65、80c m ,用自来水和氟化钠配置质量浓度为6.5mg/L 的高氟水,pH 值在7.0附近,水温15℃,通过衡流泵使其以2.12c m /m in 的流速通过柱底,经过沸石滤层后从上端出水.每隔一定时间测定出水质量浓度.将出水氟离子质量浓度达到1mg/L 时记为穿透点.试验结果如图5所示.可以看出,在不同柱高,相同流速的试验条件下,各穿透曲线的形状相似,滤层低的先穿透,随着滤层高度的增加,停留时间增大,穿透时间也增加.在出水质量浓度为1.0mg/L 时,滤层高度为50、65、80c m 的滤柱中沸石的吸附容量分别为0.185、0.165、0.144mg/L.相应的合格出水体积分别为12.13、14.38、15.73L.图5 不同柱高的穿透曲线3.7 沸石的反复使用及再生试验室温下,取20g 改性沸石投加到1L 质量浓度为20mg/L 的高氟水中,控制反应平衡时间为40m in,测定溶液中剩余氟离子质量浓度.当改性沸石达到饱和吸附容量失效后,用蒸馏水反复冲洗净表面的氟离子,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d再生沸石,重复上述试验,研究改性沸石的再生次数对氟离子吸附容量的影响.结果如图6所示.可见再生后的改性沸石仍有较强的除氟能力,沸石反复再生10次后,吸附容量仍能达到0.29mg/L.图6 再生次数对吸附容量的影响4 结 语天然沸石经1mol/L 的盐酸浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d 改性后吸附容量有较大提高,对于原水质量浓度为20mg/L 的高氟水,吸附容量可达0.31mg/g .沸石吸附氟离子的速度较快,到40m in 后吸附容量达到饱和,吸附速率符合斑厄姆模型.其静态饱和吸附容量可以用Freun 2dlich 吸附等温线描述.从模拟实际生产的动态试验可以看出,沸石除氟有一定的可行性,并且反复使用10次后,其吸附容量仍然很大,不低于0.29mg/g,可以循环使用.参考文献:[1] 肖举强,栾 红,严 刚.新型除氟材料———镁型活化沸石[J ].兰州铁道学院学报:自然科学版,2003,22(6):12-14.[2] 程 实,汤中道,李少莉.改性方沸石用于饮用水除氟的实验研究[J ].非金属矿,2006,29(6):39-41.[3] 李水艳.新型饮用水除氟材料———活化沸石除氟性能研究[J ].科技情报开发与经济,2003,13(5):80-81.・245・哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 第24卷。
铁改性天然STI沸石除氟性能研究的开题报告
铁改性天然STI沸石除氟性能研究的开题报告
一、选题背景和意义：
氟化物是一种广泛存在于自然界中的环境污染物，高浓度氟化物对
人体健康造成威胁，长期摄入低浓度氟也会引起一系列慢性病。
因此，
开发高效的氟污染治理材料成为当前环境保护领域的研究热点。
天然STI 沸石具有良好的离子交换性能，可用于氟化物去除。
但其去除效率低、
容易饱和等问题限制了其在实际应用中的发展。
使用铁改性沸石可提高
其去除效率，但具体机理和最佳条件尚需深入研究。
因此，本研究将探
究铁改性天然STI沸石的除氟性能和影响因素，为氟污染治理技术提供
参考。
二、研究内容和方法：
本研究将应用化学合成、表征和批式吸附实验等方法，制备铁改性
天然STI沸石，并对其进行形貌、微结构、化学成分等表征。
采用批式
吸附实验研究铁改性沸石去除氟离子的动力学特性、吸附等温线及吸附
机理。
探究铁改性沸石的改性条件，包括焙烧温度、改性时间、铁负载
量等，对沸石除氟性能的影响。
从吸附剂表面性质和吸附体系的角度，
分析其吸附机理和控制因素。
三、预期结果和意义：
预计本研究将明确铁改性沸石的表征及其对氟化物吸附性能的影响，通过对吸附机理的研究，提出最佳改性条件，进一步提高铁改性沸石的
除氟效率，为氟污染治理技术提供科学依据。
同时，本研究将为自然STI 沸石的改性及其在其他领域的应用提供参考。
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摘要饮水中氟含量超标可引发严重的地方性氟中毒#如何高效%经济地降低 饮 用 水 中 氟 含 量 对 保 证 供 水 水 质 安全意义重大#以石英砂%沸石%煤矸石和壳聚糖)种天然介质材料为载 体$制 备 铁(铝 改 性 吸 附 剂$通 过 静 态 吸 附 试验%等温吸附试验和动力学吸附试验$对比研究了)种改性天然介质材料 的 除 氟 效 果# 结 果 表 明&载 铝 煤 矸 石 和 载铁沸石两种改性材料 均 表 现 出 较 好 的 氟 吸 附 性 能$在 本 试 验 条 件 下 两 种 改 性 材 料 的 除 氟 率 分 别 达 (%-!d 和 (*d'动力学吸附试验结果显示$两种改性材料对氟的吸 附 在 !!&E内 基 本 完 成$在 )E 内 达 到 吸 附 平 衡# 可 见$ 利 用 天 然 介 质 材 料 改 性 去 除 水 环 境 中 氟 污 染 效 果 显 著 $前 景 广 阔 # 关 键 词 高 氟 水 '天 然 介 质 材 料 '改 性 '除 氟 效 果 '动 力 学 吸 附 中 图 分 类 号 /%& 文 献 标 识 码 0 !"#&!'-!*%#((1-2345-5663-!"#!$!%%"-&'!(-'"-''*
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收 稿 日 期 &&'!($')$'( 修 回 日 期 &'!($'%$'( 基金项目&国家自然科学基金项目!)!%&!''!%)!*#&&%!"'高等学校博 士 学 科 点 专 项 科 研 基 金 项 目!&'!*'!)%!&''!)"'湖 北 省 自 然 科 学 基 金 项 目!&'!*M`g)!'" 作 者 简 介 &张 鑫 !!,,*) "$女 $硕 士 研 究 生 $主 要 研 究 方 向 为 地 下 水 污 染 与 防 治 %环 境 生 物 地 球 化 学 #:$+;5<&XE[*2LJ"!"*-2>+
氟在自然界分 布 广 泛$在 地 壳 中 的 平 均 含 量 为 "%'RR+*!+#氟可 以 通 过 食 物%饮 用 水 和 空 气 等 多 种 途 径 进 入 人 体 $当 其 在 饮 用 水 中 含 量 过 高 时 $会 引 发氟中毒现 象*&+# 长 期 饮 用 高 氟 水$轻 者 牙 齿 发 黄 发 黑 $形 成 氟 斑 牙 $重 者 骨 骼 会 变 形 $导 致 氟 骨 症 $使 患者逐渐丧生劳动能力 # **+ 地方性氟中毒是世 界 性
第 &% 卷 第 " 期
安全与环境工程
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文 章 编 号 !"#!$!%%"!&'!("'"$'&#然介质材料的除氟特性研究
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的 环 境 地 质 问 题 $严 重 危 害 人 类 健 康 $已 引 起 世 界 范 围内的广泛关注# 我 国 除 上 海 市 以 外$其 他 省 市 均 有不同程度的氟中 毒 现 象$其 中 饮 水 型 氟 中 毒 主 要 分布在气候 干 旱%水 资 源 匮 乏 的 北 方 地 区*)+# 高 氟 水的除氟技术一直是国内外环保领域的重要研究课 题 $目 前 常 用 的 除 氟 方 法 主 要 有 离 子 交 换 法 %混 凝 沉