由单层薄水铝石制备的活性氧化铝处理水中氟离子

摘要

合成高效低成本的氟离子吸附剂仍是具有挑战的研究课题.本文采用无有机物的方法制备了单层结构的薄水铝石,并以此薄水铝石得到大比表面积的活性氧化铝.活性氧化铝的大比表面积保证了很高的吸附效率,合成过程无有机表面活性剂或模板剂的使用,控制了成本.采用X射线衍射(XRD)及扫面电镜(SEM)等方法对样品进行了表征,发现制备的氧化铝前体为单层结构的薄水铝石,其比表面积为789.4 m2·g-1,焙烧后得到活性氧化铝的比表面积为678.4 m2·g-1,孔体积为3.20 cm3·g-1.并系统研究了吸附剂用量、吸附时间等因素对活性氧化铝吸附水中氟离子的影响.研究结果表明,本文制备活性氧化铝对水中氟离子的吸附量可达67.6 mg·g-1.仅分别需0.6、1.0或2.6g·L-1活性氧化铝就可将10、20或50 mg·L-1的氟离子溶液处理至中国饮用水标准(1.0 mg·L-1)以下.并且此活性氧化铝在pH=4-9的范围内均可用于水中氟离子的处理,对吸附有较大影响的共存离子为SO42-及PO43-,进一步研究表明,活性氧化铝对氟离子的吸附遵循准二级模型和朗格缪尔等温模型.