鋁溶膠改性粉煤灰沸石吸附氟離子及其動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2018-03-21 19:14
本文選題:粉煤灰 切入點(diǎn):分子篩 出處:《東華理工大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:氟是一種性質(zhì)活潑的化學(xué)元素,長(zhǎng)期過(guò)量攝入氟會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的傷害,能引起氟斑牙、氟骨癥及動(dòng)脈硬化等病癥。因此,高氟水污染的治理受到廣泛的重視。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)堿熔融水熱晶化法,合成Na Y型粉煤灰沸石,并以鋁溶膠改性法和氧化鋁濕法負(fù)載法制備復(fù)合吸附劑,分別應(yīng)用于氟廢水處理。用X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和比表面儀(BET)對(duì)合成產(chǎn)品進(jìn)行表征。結(jié)果表明:(1)以堿灰比為1.2,750℃煅燒(利用兩次煅燒,每次煅燒10min),在堿濃度為2.2mol/L、100℃晶化24小時(shí),合成了粒徑為300nm左右、比表面積為508.2 m2/g、孔容為0.342 cm3/g的Na Y型分子篩。(2)以鋁溶膠改性沸石合成復(fù)合吸附劑(FA-Al),該吸附劑對(duì)氟離子的吸附率達(dá)到78.06%,高于氧化鋁濕法負(fù)載沸石的復(fù)合材料(FA/Al)對(duì)氟離子的吸附率(60%左右)。(3)在PH=6、室溫的條件下震蕩吸附2.5h,鋁溶膠改性沸石(FA-Al)對(duì)水中5.0mg/L氟離子的去除率能達(dá)到86.63%。(4)動(dòng)力學(xué)研究表明,鋁溶膠改性沸石(FA-Al)吸附氟離子的吸附速率主要受第一和第二吸附階段所控制;吸附等溫線表明,吸附材料(FA-Al)表面結(jié)構(gòu)為非均勻的;熱力學(xué)分析結(jié)果表明,吸附材料(FA-Al)對(duì)氟離子的吸附是自發(fā)的放熱反應(yīng),吸附過(guò)程以化學(xué)吸附為主。(5)用0.005mol/L的硫酸鋁鉀溶液作為脫附劑,對(duì)氟離子吸附已達(dá)飽和狀態(tài)的樣品(FA-Al)進(jìn)行脫附,脫附率可達(dá)95%。對(duì)樣品(FA-Al)進(jìn)行4次再生吸附后,吸附容量變化不大,仍能達(dá)到3.49mg/g。將材料(FA-Al)應(yīng)用于工業(yè)氟廢水的處理中,同樣經(jīng)過(guò)4次再生吸附,吸附率仍保持在86%以上。我國(guó)有大量粉煤灰資源,原料價(jià)廉易得,且合成的沸石不僅能應(yīng)用于氟廢水處理,還可以代替其它沸石應(yīng)用于工業(yè)催化、離子交換、吸附等多個(gè)領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)以廢治廢,且合成有價(jià)值的沸石產(chǎn)品,這從環(huán)境治理與經(jīng)濟(jì)效益方面都有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和研究意義。
[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,
本文編號(hào):1645171
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