利用高嶺土制備磁性4A分子篩及其在氨氮廢水處理中的應(yīng)用.pdf

1、4A分子篩的硅鋁骨架造就了其獨(dú)特的空腔結(jié)構(gòu)，從而在宏觀上展現(xiàn)出了優(yōu)良的吸附、離子交換和催化等性能，使其在環(huán)境保護(hù)、日用化工、石油加工催化等眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但是直接利用化學(xué)原料合成分子篩成本高且不易于作用體系輕松分離。本文以廉價(jià)高嶺土資源為原料，采用水熱合成法制備磁性4A分子篩并將其應(yīng)用到氨氮廢水中。目的在于制備成本低、高效去除廢水中氨氮、可磁回收循環(huán)利用的磁性4A分子篩。材料制備中利用XRD、SEM、FT-IR等技術(shù)探討了水熱合成

2、條件對(duì)4A分子篩的影響，分析了磁性成分載入的結(jié)合方式以及對(duì)合成產(chǎn)物形態(tài)的影響，通過(guò)在模擬氨氮廢水中的應(yīng)用探究了合成條件對(duì)去除氨氮的影響，并探究了合成材料對(duì)氨氮的吸附規(guī)律和機(jī)理，此外還研究了磁性材料負(fù)載量對(duì)磁性4A分子篩去除氨氮的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　1、以高嶺土為原料水熱合成4A分子篩的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SiO2/Al2O3、Na2O/SiO2、H2O/Na2O以及晶化溫度和時(shí)間對(duì)合成產(chǎn)物的形貌和性能有較大的影響。由正交實(shí)驗(yàn)可知

3、，合成4A分子篩的最佳工藝條件為SiO2/Al2O3=2.3:1、H2O/Na2O=50:1、Na2O/SiO2=1.4:1、晶化反應(yīng)時(shí)間8h，其中硅鋁比和晶化反應(yīng)時(shí)間為顯著影響因素，最優(yōu)條件下制備4A分子篩的鈣交換能力和靜態(tài)水吸附量分別為319.91 mgCaCO3·g-1和23.02％；
　　2、以高嶺土為原料制備磁性4A分子篩的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示合成的Fe3O4為納米級(jí)、近似球形微粒。磁性4A分子篩中Fe3O4微粒較為均勻的分布在

4、產(chǎn)物顆粒間，且與產(chǎn)物發(fā)生了化學(xué)鍵合作用，從而使得磁性微粒不易被氧化。同時(shí)Fe3O4微粒的載入引起了4A分子篩形貌的變化，但并未破壞分子篩基體的骨架結(jié)構(gòu)和孔道特性。當(dāng)Fe3O4含量為4.48％時(shí)，合成產(chǎn)物的鈣交換能力和靜態(tài)水吸附量分別為303.39mgCaCO3·g-1和21.67％；
　　3、分子篩在氨氮廢水處理中的應(yīng)用結(jié)果表明模擬廢水的PH值、溫度、氨氮初始濃度、吸附時(shí)間以及Fe3O4含量等因素對(duì)分子篩吸附氨氮的效果有一定的影響