介孔氧化铝纳米材料的制备及除氟性能研究

摘要

以氯化铝和铝酸钠为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构调控剂,采用水热反应和高温煅烧技术制备了纳米氧化铝粉体材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和N2吸附/脱附等对产物的晶型、形貌和孔结构进行了表征,研究了氧化铝对氟离子的吸附性能。结果表明,水热反应制得前驱体为AlOOH,呈现纳米片组装的花状形貌;550℃煅烧后所得产物为η-Al_(2)O_(3),呈现出分散性良好的纳米颗粒状形貌。η-Al_(2)O_(3)具有介孔结构,经PVP调控的η-Al_(2)O_(3)有较大的比表面积(132.56 m^(2)/g)和孔容(0.396 cm^(2)/g)。η-Al_(2)O_(3)的除氟容量随溶液pH增大先减小后趋于平衡,经PVP调控的η-Al_(2)O_(3)具有更优异的除氟性能。η-Al_(2)O_(3)吸附氟离子速率很快,大部分吸附在5 min内完成;升高温度有利于氟离子吸附,吸附反应ΔH?为正,表明过程为吸热反应。