氟化物過(guò)量會(huì)對(duì)地表水造成污染,人體攝入高氟水會(huì)造成氟斑牙、氟骨病等疾病,降低氟對(duì)水體污染的意義重大。在眾多除氟/降氟方法中,吸附法應(yīng)用較為廣泛,歸因于操作簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,綠色環(huán)保。鋁基吸附劑如氧化鋁是市面上常用于去除水體中氟的吸附劑,但是吸附容量低,pH響應(yīng)范圍窄以及吸附速率慢是氧化鋁吸附劑的弊端。為解決這一弊端,本文研制一種聚合鋁基吸附劑Al₅·7.5H₂O,并對(duì)其進(jìn)行XRD、XPS、SEM、FT-IR等表征分析;通過(guò)考察Al₅·7.5H₂O對(duì)氟離子的吸附性能和熱力學(xué)計(jì)算、吸附等溫線模型、吸附動(dòng)力學(xué)模型,并從pH_zpc,配位結(jié)構(gòu),陰離子交換三個(gè)角度對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了探究驗(yàn)證,得出結(jié)論如下:（1）本文采用間接合成法制備吸附劑Al₅·7.5H₂O:首先利用三元相圖理論制備前驅(qū)體P-Al₁₃晶體,溶解于0℃蒸餾水至飽和,再經(jīng)歷高溫水熱合成反應(yīng)制得聚合鋁基吸附劑Al₅·7.5H₂

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Al(OH)3層片的結(jié)構(gòu)(A)c方向視圖，(B)b方向視圖，(C)草酸鹽插層的示意圖以及HAO吸附劑的

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文7圖1.2晶體結(jié)構(gòu)Fig.1.2crystalstructure聚合鋁化合物被廣泛用于生產(chǎn)生活中的方方面面：用于污水處理的化學(xué)藥劑（絮凝劑，沉淀劑）[59][60][61][62]，表面活性劑[63]，納米材料添加劑[64]，蒙脫石柱撐劑[65]，燃料煤染劑[66]，除臭劑和止汗劑[67][68][69]等等。在材料科學(xué)，催化，地球化學(xué)，土壤科學(xué)和生物化學(xué)醫(yī)學(xué)[69][70][71][72]等許多領(lǐng)域引起了越來(lái)越多的關(guān)注，聚合鋁化合物的制備方法形式多樣，金屬還原，電解法制備，有機(jī)物還原，酸或堿溶鋁粉等均可[73][74][75][76]。聚氯化鋁（PACl）作為作為良好的絮凝劑已普遍用于水處理[77]。K-Al13是一種良好的絮凝劑，可通過(guò)固體堿化、電解，慢速滴堿等過(guò)程制備，但得到的產(chǎn)物純度低，可通過(guò)硫酸沉淀-鋇鹽置換[78]、電滲析[79]、乙醇-丙酮混合溶劑提純等方式將產(chǎn)物提高純度[80]，本課題組以自發(fā)水解的方法，遵循25℃AlCl3-Al(OH)3-H2O體系相圖制備出純度高達(dá)99%P-Al13單晶體，經(jīng)研究其在處理高嶺土、腐殖酸水樣有優(yōu)異表現(xiàn)，具有高強(qiáng)的絮凝能力[81]。有明確物相但未獲得準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)解析的聚鋁化合物如Al5(OH)12(H2O)4Cl3(Al5)，Al17O16(OH)16Cl3(Al17)、Al24O11(OH)44Cl6(Al24)、Al29(OH)78Cl9(Al29)等，上述聚合鋁形態(tài)以難溶鹽的形態(tài)存在，鑒于可溶性聚合鋁化合物在水處理中的良好絮凝能力，致力于探索難溶性聚鋁化合物的吸附性能。研究表明鋁基吸附劑的優(yōu)異吸附性能與其OH和O可與陰、陽(yáng)離子交換性質(zhì)相關(guān)，同理，聚合鋁化合物結(jié)構(gòu)上的配位OH數(shù)目眾多，且電荷中和能力更強(qiáng)，目前對(duì)難溶聚鋁形態(tài)的吸附性能研究較少，而該研究很可能彌補(bǔ)氧化鋁、氫氧化鋁等鋁基吸附劑在吸附效率上的空缺。

內(nèi)蒙古大學(xué)碩士學(xué)位論文24第三章聚鋁吸附劑的制備及表征3.1吸附劑的制備3.1.1P-Al13晶體的的制備依據(jù)圖3.1所示三元相圖完成P-Al13晶體制備，相圖選點(diǎn)，計(jì)算藥品質(zhì)量，稱取一定質(zhì)量AlCl3·6H2O溶于二次蒸餾水，轉(zhuǎn)移至磨口三口燒瓶，油浴加熱，開(kāi)啟攪拌，轉(zhuǎn)速適宜，防止液體飛濺，連接溫度計(jì)和冷凝管，稱取高純鋁粉，多次少量加入到燒瓶以免反應(yīng)劇烈導(dǎo)致液體噴濺。反應(yīng)完畢，關(guān)閉攪拌加熱（可適當(dāng)老化），用水膜過(guò)濾，濾液轉(zhuǎn)移至燒杯，室溫條件下通風(fēng)緩慢蒸發(fā)，直到晶體析出，抽濾，晶體用異丙醇洗滌即可以得到純品P-Al13（晶體為白色）。晶體儲(chǔ)存于35°C真空干燥箱，待用。圖3.1相圖Fig.3.1Thephasediagram

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碩士論文
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