铝溶胶改性粉煤灰沸石吸附氟离子及其动力学研究

发布时间：2018-03-21 19:14

  本文选题：粉煤灰　切入点：分子筛　出处：《东华理工大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：氟是一种性质活泼的化学元素,长期过量摄入氟会对人体造成严重的伤害,能引起氟斑牙、氟骨症及动脉硬化等病症。因此,高氟水污染的治理受到广泛的重视。本实验通过碱熔融水热晶化法,合成Na Y型粉煤灰沸石,并以铝溶胶改性法和氧化铝湿法负载法制备复合吸附剂,分别应用于氟废水处理。用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和比表面仪(BET)对合成产品进行表征。结果表明:(1)以碱灰比为1.2,750℃煅烧(利用两次煅烧,每次煅烧10min),在碱浓度为2.2mol/L、100℃晶化24小时,合成了粒径为300nm左右、比表面积为508.2 m2/g、孔容为0.342 cm3/g的Na Y型分子筛。(2)以铝溶胶改性沸石合成复合吸附剂(FA-Al),该吸附剂对氟离子的吸附率达到78.06%,高于氧化铝湿法负载沸石的复合材料(FA/Al)对氟离子的吸附率(60%左右)。(3)在PH=6、室温的条件下震荡吸附2.5h,铝溶胶改性沸石(FA-Al)对水中5.0mg/L氟离子的去除率能达到86.63%。(4)动力学研究表明,铝溶胶改性沸石(FA-Al)吸附氟离子的吸附速率主要受第一和第二吸附阶段所控制;吸附等温线表明,吸附材料(FA-Al)表面结构为非均匀的;热力学分析结果表明,吸附材料(FA-Al)对氟离子的吸附是自发的放热反应,吸附过程以化学吸附为主。(5)用0.005mol/L的硫酸铝钾溶液作为脱附剂,对氟离子吸附已达饱和状态的样品(FA-Al)进行脱附,脱附率可达95%。对样品(FA-Al)进行4次再生吸附后,吸附容量变化不大,仍能达到3.49mg/g。将材料(FA-Al)应用于工业氟废水的处理中,同样经过4次再生吸附,吸附率仍保持在86%以上。我国有大量粉煤灰资源,原料价廉易得,且合成的沸石不仅能应用于氟废水处理,还可以代替其它沸石应用于工业催化、离子交换、吸附等多个领域。本实验以废治废,且合成有价值的沸石产品,这从环境治理与经济效益方面都有实际应用价值和研究意义。
[Abstract]:Fluorine is a lively chemical element, long-term excessive intake of fluoride will cause serious damage to the human body, can cause dental fluorosis, fluorosis and arteriosclerosis and other diseases. In this experiment, NaY type fly ash zeolite was synthesized by alkali melting hydrothermal crystallization method, and the composite adsorbent was prepared by aluminum sol modification and alumina wet loading method. The synthetic products were characterized by X- ray diffraction (XRD), IR (IR), SEM (SEM), TEM (TM) and BET (specific surface analyzer). The results showed that the product was calcined at the ratio of alkali to cement at 1.2750 鈩，

本文编号：1645171