H8Nb22O59·8H2O离子筛制备及其对钾离子高效分离特性研究

摘要

使用硝酸溶液对高温固相合成的Rb8Nb,O59进行酸洗脱铷离子,制备了离子筛吸附剂H8Nb22O59·8 H2O.借助X射线衍射(XRD)、热重分析(TG-DSC)、扫描电镜(SEM),分别对Rb8Nb22O59和H8Nb22O59·8H2O进行表征.详细考察了吸附剂对钠离子、钾离子的交换性能,筛选出制备吸附剂前驱体Rb8Nb22O59的最优条件,即将五氧化二铌和碳酸铷混合后在1 200℃焙烧12h.研究结果表明:在1 200℃焙烧12h制备的前驱体Rb8Nb22O59与其酸洗后的离子筛H8Nb22O59·8H2O具有相似的结构,前驱体铷离子的酸洗洗脱率可达97％左右,而铌的溶损率极低,小于0.04％,具有很好的再生利用特性;在高浓度氯化钠溶液中(钠与钾物质的量比为500∶1)考察了H8Nb22O59· 8H2O对钠离子和钾离子的吸附特性,在pH为2～8内,相对于钠离子,吸附剂H8Nb22O59· 8H2O对钾离子具有较高的分配系数,分离因数高达43.焙烧时间6h以上制备的前驱体Rb8Nb22O59,其酸洗后的离子筛H8Nb22O59·8H2O对钠离子和钾离子的分离因数基本不变.