活性氧化铝对水中氟离子的吸附及再生研究

发布时间：2020-11-06 04:56

　　 氧化铝是工业上最常用的除氟吸附剂。近年来,人们主要通过对氧化铝进行改性,改变各种吸附条件来提高氧化铝对氟离子的吸附容量,对氧化铝的再生过程研究较少。以工业级的一水软铝石为前驱体,经500、600和700 锻烧制℃备得活性氧化铝,继而系统研究了活性氧化铝对水中氟离子的吸附性能。采用XRD、SEM对吸附剂的结构和形貌进行了表征,利用BET研究了吸附剂的表面和孔结构,采用等电点表征了吸附剂表面的电荷。吸附穿透曲线表明吸附剂的锻烧温度和氟离子的初始浓度影响活性氧化铝对氟离子的吸附效果。系统研究了经500、600和700 ℃煆烧制备的活性氧化铝的再生及再生后的吸附效果。研究结果表明,pH值为13.0氢氧化钠溶液适合用来再生活性氧化铝,在多次再生过程中,铝的溶解率在逐渐减小;再生后的活性氧化铝的比表面积、等电点均比再生前的比表面积、等电点大。吸附穿透曲线显示,三种温度锻烧的活性氧化铝,第一次再生后的吸附容量均大于再生前的吸附容量,且前两次再生的再生率都大于90%,说明活性氧化铝适合多次重复使用。三种温度煅烧的活性氧化铝五次再生的吸附容量均随着再生次数的增加而逐渐减小,且500℃锻烧的活性氧化铝再生率最高,这与每次再生后吸附剂内羟基的数量有关。
【学位单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O647.3
【部分图文】：

北京化工大学硕士学位论文??磺酸盐树脂进行了研究，研究发现磺酸盐ａｋｕｎｉ?（１９７０）研究了水中氟化物浓度为４ｍ０树脂的除氟效果，结果表明随着碱度的增Ｐｕｓｈｐａｎｊａｌｉ?（２０１３）研究发现，水中存在）时树脂的吸附量降低３３％ｆ２４Ｌ??有一定的除氟能力，但交换树脂再生需树脂除氟会产生高氟浓度的盐水溶液［２８］，项很复杂的技术，而且成本非常高［２４］。??的电化学过程，其基本原理是，在原位溶极）并产生三价金属离子，氢氧根离子和物作为吸附剂，产生的沉淀物通过沉降极，以工业处理水作为阴极的电凝过程［２

图２－１氟离子标准曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?ｓｔａｎｄａｒｄ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?Ｆ＂??浓度的计算??采用动态吸附法：将２０ｇ吸附剂填充于长为４５ｃｍ、内径为１吸附柱的顶端和底端均填入一定量的玻璃毛；然后通过蠕溶液送至吸附柱的顶端；在固定时间间隔内收集吸附柱底离子的浓度，氟离子的浓度按照下列式（２－１）进行计算。??７１．１８－５８．７５Ｅ?附量的计算??附柱的吸附量通常是通过对穿透曲线进行积分计算而得到时间为ｘ轴，以出口浓度（或出口浓度与初始浓度之比）

２．３实验结果与讨论??２．３．１—水软铝石在不同温度下煅烧的ＸＲＤ表征??图２－２为颗粒一水软铝石样品在３００－１２００?°Ｃ下煅烧的的ＸＲＤ谱图。??ｖ?Ａ?＿?Ａ?９〇〇°Ｃ??＇?????／Ｖ?８００°Ｃ??—?、??／Ｖ?７００°Ｃ??＾?＇??？ｙ＼?－?Ａ?６〇ｏ°ｃ??一?、??Ｊ＼?５００°Ｃ??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??２０?（ｄｅｇｒｅｅ?）??Ｂ??■?＊?｜?１２００°Ｃ??＾????ＬＬＬＪＵＬＪＬｊ＾??０５??Ｉ?—ＪＬｌＬｉＬｉｊｒ??＿ｃ??＿???ＬＪＵＬ＿ｊＪＬ＾°°ｃ??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０??２０?（?ｄｅｇｒｅｅ?）??图２－２不同温度下煅烧的一水软铝石的ＸＲＤ谱图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｂｏｅｈｍｉｔｅ?ｃａｌｃｉｎｅｄ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ??从图Ａ中可以看出，锻烧温度为３００和４００?°Ｃ时，显示的是一水软铝石的??特征峰，其特征峰为?２０＝１４．５６。、２８．２２。、３８．５４。、４９．２０。、６５．０６。、７２．４４。，说明??样品在４００?°Ｃ时可以稳定存在。当煅烧温度在５００－９００?°Ｃ之间时，呈现的是Ｙ－??ＡＩ２Ｏ３特征峰，此时样品转换为ｙ－Ａｂ〇３，其特征峰为２０＝６６．８３。、４６．０２。、３７．１６。、??３９．６０°。从图Ｂ中可以看出，当温度升到１０００°Ｃ时，呈现的是Ｓ－ＡＩ２Ｏ３和（Ｘ－ＡＩ２Ｏ３??１７??
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本文编号：2872682