分子筛去除废水中的重金属离子机理

分子筛去除废水中的重金属离子机理

分子筛干燥剂是人工合成的泡沸石，是硅铝酸盐的晶体。分子筛干燥剂经加热失去结晶水，晶体内形成许多孔穴，其孔径大小与气体分子直径差不多，都很均匀，它能把小于孔径的分子吸进孔穴内，把大于孔径的分子挡在孔穴外，所以说它能依据分子的大小把各种组分分开来。正是由于分子筛干燥剂具有良好性能，所以它在废水处理、干燥分离、气体分离及清洁油品等领域有了更多应用。分子筛怎样去除废水中的重金属离子？

随着工业生产的发展及城市化建设的加剧，重金属的使用范围很广泛，伴随而来的严峻问题是水体受到了更加严重的重金属污染。分子筛具有大量的孔道和空穴，比表面积较大。此外，分子筛干燥剂晶体内部的笼内充填着阳离子，并且部分硅(铝)氧四面体的骨架氧带有负电荷，因此，在这些离子周围形成了强大的电场，产生了强大的静电引力。这些特性使沸石分子筛具有良好的吸附性能，可吸收水中的重金属。

斜发沸石能对Pb(pH在8.0左右)、Cd(pH<10.0)进行有效吸附，去除率均能达到95％以上；当有Cr(VI)存在时，Pb和cd的去除率降低，这是由于它们与铬酸根反应形成了化合物，降低了与沸石发生离子交换的亲和力。有机物的存在对沸石吸附重金属离子的影响不大，因为沸石孔穴和孔道大小限制了有机物的进入。

采用静态间歇法，含Pb2+废水的pH及吸附时间对分子筛吸附Pb2+性能的影响，得出了佳去除效果的优化条件：废水的pH接近中性，吸附时间为10min。通过吸附实验，确定了在Pb2+初始质量浓度为20mg/L的条件下，分子筛干燥剂对Pb2+的吸附量为21.42mg／g。解吸实验表明：加入沉淀剂，浓缩洗脱液中的Pb2+以PbS的形式生成沉淀，为回收金属铅提供了可能；分子筛干燥剂在循环使用5次的条件下，对废水中Pb2+的吸附率仍高达98％，重复使用性能良好。经处理后的净化水中Pb2+的质量浓度小于0.4mg/L，低于废水排放标准指标。分子筛干燥剂对Pb2+的主要吸附形式是离子交换和表面络合反应。

具体应用：

1、干燥、纯化碳氢化合物，如天然气、LPG，空气，惰性气体和大气。

2、分子筛的孔径为4埃，能吸收水，甲醇、乙醇、硫化氢、二氧化硫、二氧化碳、乙烯、丙烯等物质，不吸附直径大于4埃的任何分子（包括丙烷），分子筛对水的选择吸附性能比任何其他分子都高。