基于响应面法的半水硫酸钙复合改性除砷研究

摘要

采用响应面法研究了CuCl2-Na3PO4复合改性半水硫酸钙(HH)的除砷性能,单因素实验表明,改性时间、温度、pH值、CuCl2浓度和Na3PO4浓度对改性HH的砷吸附性能均有不同程度的影响,As(Ⅴ)脱除率最高可达95.1%。通过中心复合设计法(BBD)实验优化改性条件,得到改性HH砷吸附效率预测模型。二因素交互作用对砷吸附效率的响应面分析表明,CuCl2浓度增加,砷脱除率增大;CuCl2浓度较低时,砷脱除率随Na3PO4浓度增大而增大,反之减小;pH值增大,砷脱除率先增大后降低。最优改性条件为:11.18 mmol/L CuCl2浓度、0.72 mmol/L Na3PO4、pH值为7.3、温度为60℃、改性反应5 h,改性HH砷脱除率可达96.7%。XRD和SEM表征分析发现吸附产物中含CaHAsO4·2H2O,表明砷在改性HH表面发生了化学沉积。研究结果可为HH功能材料在环境领域的应用发展提供一定参考。