鎂鋁型類水滑石的制備及其對水中氟和重金屬離子的去除性能研究.pdf

1、本文以氯化鎂、氯化鋁、Al13、氫氧化鈉以及碳酸鈉為主要材料,采用液相共沉淀法合成了Mg/Al類水滑石(MgAl-HTLCs)和Mg/Al13類水滑石(MgAl13-HTLCs),并在500℃條件下焙燒制得其衍生復(fù)合氧化物(MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500)。用化學分析法和現(xiàn)代儀器測試技術(shù)對上述四種類水滑石進行了系統(tǒng)研究;用透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)對各種條件下生成的類水滑石的形態(tài)和

2、形貌進行了系統(tǒng)的表征;利用X-射線衍射儀(XRD)檢測四種類水滑石的結(jié)構(gòu),并用能譜(EDS)檢測四種類水滑石中各種元素的質(zhì)量百分比和原子百分比。研究了這四種類水滑石在不同的氟離子初始濃度條件下對水溶液中氟的吸附特性。同時還對這四種類水滑石在不同溫度、投加量、溶液pH以及吸附振蕩時間等因素條件下對水溶液中氟離子的吸附去除效果進行了詳細的對比。最后,對MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs-500這兩種類水滑石在不同的溶液pH和投加

3、量條件下對水溶液中銅離子、鎘離子和鉛離子的吸附去除效果進行了綜合的比較,并對這兩種類水滑石吸附重金屬的機制進行了詳細的闡述和說明。
　　通過一系列單因素(氟離子初始濃度、溫度、投加量、溶液pH和吸附振蕩時間)的吸附實驗研究發(fā)現(xiàn),這四種類水滑石的除氟性能有如下規(guī)律:MgAl-HTLCs-500>MgAl13-HTLCs-500>MgAl13-HTLCs>MgAl-HTLCs,說明MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs對氟離子

4、的去除率效果不理想,經(jīng)500℃焙燒后的MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500對氟離子的去除率有了明顯的提高。MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500在25℃,原水中F-濃度為3～5mg/L條件下,對F-的去除效率最高;MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs在45℃,原水中F-濃度為3～5mg/L條件下,對F-的去除效率最高。四種類水滑石樣品均在投加量為0.1g左右達到吸附平衡,F-的

5、去除效率達到最高點。MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500在pH為7～8之間,對F-的去除效率為最高;MgAl-HTLCs在pH為5左右,對F-的去除效率為最高;MgAl13-HTCLs在pH為7左右,對F-的去除效率為最高。MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500類水滑石均在250min時基本達到吸附平衡,說明最適宜吸附時間為250min。MgAl-HTLCS和MgAl13-HTLCS類水