鎂鋁型類水滑石的制備及其對(duì)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(xué)分析法和現(xiàn)代儀器測(cè)試技術(shù)對(duì)上述四種類水滑石進(jìn)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(duì)各種條件下生成的類水滑石的形態(tài)和

2、形貌進(jìn)行了系統(tǒng)的表征;利用X-射線衍射儀(XRD)檢測(cè)四種類水滑石的結(jié)構(gòu),并用能譜(EDS)檢測(cè)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(duì)水溶液中氟的吸附特性。同時(shí)還對(duì)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(shí)間等因素條件下對(duì)水溶液中氟離子的吸附去除效果進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比。最后,對(duì)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(duì)水溶液中銅離子、鎘離子和鉛離子的吸附去除效果進(jìn)行了綜合的比較,并對(duì)這兩種類水滑石吸附重金屬的機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和說(shuō)明。
　　通過(guò)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(shí)間)的吸附實(shí)驗(yàn)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(shuō)明MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(dá)到吸附平衡,F-的

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