Al(OH)3改性羟基磷灰石的制备及其对F-吸附性能的研究

摘要

采用EDTA辅助水热法制备了纳米羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,nHAP),通过共沉淀法以Al(OH)3对其改性,得到改性羟基磷灰石(Al(OH)2-nHAP),以去除水中的F-.用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和BET对吸附剂样品进行了表征.与nHAP相比,Al(OH)2-nHAP具有更大的比表面积(57％)和更多的表面活性羟基,有利于离子交换和提高吸附容量.另外,部分Ca2被Al3+取代也有利于静电吸附的增强.由于Al(OH)2-nHAP低pH值下表面质子化,导致其表面的正电性增强,故(Al(OH)2-nHAP)在低pH值下对氟离子具有较高的吸附能力,这与其表征结果一致.研究了共存阴离子(Cl-、NO3-、SO42-、CO32-和PO43-)对脱氟性能的影响.结果表明,CO32-和PO43-存在水解升高了pH值使其对氟离子的吸附量降低.根据吸附动力学和吸附等温线实验,拟二级动力学模型和Freundlich等温模型可以较好地描述吸附过程,且该吸附过程为受化学控制的多层吸附过程.此外,Al(OH)2-nHAP经过4次再生循环后,对氟离子的去除率仍在81.32％以上,说明Al(OH)2-nHAP具有良好的再生能力.