鋯柱撐煤系高嶺土對氟離子的吸附研究

編號：NMJS07469

篇名：鋯柱撐煤系高嶺土對氟離子的吸附研究

作者：段寧 劉佳珊 張銀鳳

關鍵詞： 鋯 煤系高嶺土 煤系高嶺土 吸附 氟離子 柱撐

機構： 武漢科技大學資源與環(huán)境工程學院 武漢科技大學冶金礦產(chǎn)資源高效利用與造塊湖北省重點實驗室 湖北理工學院環(huán)境科學與工程學院

摘要： 由于煉鋁、磷肥、鋼鐵等工業(yè)持續(xù)發(fā)展,水體氟污染逐漸成為一個全球性環(huán)境問題。吸附法因具有成本低、易操作、效果好、吸附材料來源廣泛等優(yōu)點,是一種相對成熟的除氟方法。煤系高嶺土具有特殊的層狀結構,可以通過柱撐改性表現(xiàn)出良好的吸附性能,用于吸附去除氟離子。對經(jīng)預處理的煤系高嶺土進行鋯柱撐改性,制得柱撐煤系高嶺土復合物,同時采用傅里葉紅外光譜和X射線衍射分析對其進行表征,以分析其改性原理。此外,為了研究該柱撐煤系高嶺土復合物的除氟性能,文章考察了吸附劑投土比、反應pH、吸附時間、溶液初始濃度等對吸附效果的影響,并分析了吸附去除氟離子的機理。實驗結果表明,鋯進入了煤系高嶺土的層間結構,使其層間距增大,形成了具有特殊官能團的鋯柱撐高嶺土復合物,利于吸附去除氟離子。在吸附劑投加量為10 g/L、反應pH=4、氟溶液初始濃度為50 mg/g、吸附時間為3 h、溫度為25℃的條件下,柱撐煤系高嶺土復合物對氟離子的去除率可達98.2%。該吸附劑對氟離子的吸附等溫線符合Langmuir方程,吸附動力學可用準二級動力學模型描述,屬于單分子化學吸附。