鑭基生物復(fù)合材料高效去除水中微量磷酸鹽和氟離子特性研究.pdf

1、多孔材料的比表面積很大，并且具有特殊的孔道結(jié)構(gòu)，因而被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域，例如醫(yī)藥、生物、化工、環(huán)境保護(hù)和功能材料等。尤其是最近的幾年，對于多孔材料的研究已成為國際上研究的一個熱點，所以對于它的合成和結(jié)構(gòu)的探究將成為未來研究的重點。
　　經(jīng)過觀察和分析，鹵蟲卵殼的比表面積很大，孔道結(jié)構(gòu)也比較有序，并且作為生物材料，其本身無污染，對環(huán)境友好。因此，如果可以把它作為載體，擔(dān)載無機(jī)納米粉體來成功吸附水中的磷酸鹽和氟離子，將會使其在環(huán)保方

2、面擁有杰出的應(yīng)用前景。本文通過把納米氧化鑭負(fù)載到鹵蟲卵殼上，研發(fā)出了一種生物納米復(fù)合吸附材料(記做ACS-La)，系統(tǒng)研究其對磷酸鹽和氟離子的吸附特性。
　　氧化鑭復(fù)合材料對磷酸鹽去除是溶液pH決定的吸附過程，最優(yōu)吸附pH=4.0-8.0。當(dāng)水中共存大量競爭離子，復(fù)合材料仍然表現(xiàn)出優(yōu)異的選擇吸附性能。動力學(xué)研究表明復(fù)合材料能夠在100分鐘內(nèi)達(dá)到快速吸附平衡，吸附行為可用偽一級動力學(xué)模型進(jìn)行擬合，此外，磷酸鹽吸附是受內(nèi)擴(kuò)散速率影響的

3、過程，這與其獨特層狀孔道結(jié)構(gòu)相關(guān)。本研究制備復(fù)合材料對水中磷酸鹽的最大吸附容量約為180mg/g，較之同類吸附材料，表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。柱吸附研究表明復(fù)合材料ACS-La可實現(xiàn)水中磷酸鹽深度凈化，處理后出水濃度低于0.5mg/L，其處理量高達(dá)2700BV。
　　此外，復(fù)合材料也表現(xiàn)出優(yōu)異的除氟性能，并有望應(yīng)用于飲用高氟水純化。在水體中存在高濃度SO42-、NO3-、Cl-等共存離子競爭的條件下，較之母體材料鹵蟲卵殼，ACS-La對水