載鋁鈰殼聚糖樹脂的制備及在南極磷蝦酶解液中除氟的應(yīng)用.pdf

1、目前我國的飲用水和部分食品存在氟超標(biāo)現(xiàn)象，長期飲用或食用會(huì)引起氟中毒，危害人體健康。吸附法因費(fèi)用較低，操作簡便，成為應(yīng)用最廣泛的除氟方法。但常用吸附劑存在吸附容量較小，難以分離等缺點(diǎn)。因此，需要開發(fā)一種吸附效果好、安全、可再生利用且對食品品質(zhì)影響較小的吸附材料。
　　本研究以天然高分子殼聚糖為基體，利用具有高效除氟性能的Al-Ce氧化物進(jìn)行改性，制得了一種新型殼聚糖樹脂除氟劑，對其理化特征和吸附性能進(jìn)行了研究，并考察了其對南極磷蝦

2、酶解液中過量氟離子的脫除效果。主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)以對氟離子具有高效吸附能力的鈰，鋯為基體，引入了成本較低的鐵，鋁，鈦，制備出了Fe-Ce、Al-Ce、Ti-Ce、Fe-Zr、Al-Zr和Ti-Zr這6種混合金屬氧化物，研究其對水溶液中F-的吸附能力，并對制備條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，A1-Ce金屬氧化物的F-吸附性能最好，在Al∶Ce為4∶1，干燥溫度為60℃時(shí)，吸附容量可達(dá)42.893mg/g。
　　(2)利用

3、反相懸浮法制備了載鋁鈰氧化物殼聚糖樹脂(ACCB)作為新型除氟劑，考察了其對水溶液中F-的吸附行為，并從吸附熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩方面研究其對F-的吸附性能。結(jié)果表明:ACCB反應(yīng)速率較快，6h內(nèi)基本達(dá)到最大吸附容量;當(dāng)ACCB的用量從0.2 g/L增加到3.0 g/L時(shí)，吸附百分比從18.32％增加到98.65％;當(dāng)水溶液中F-初始濃度從5 mg/L增加至40.0 mg/L時(shí)，ACCB的吸附容量呈快速增加趨勢;ACCB可在較廣pH范圍內(nèi)適用

4、，pH4時(shí)吸附容量最佳;提高反應(yīng)溫度有利于吸附過程進(jìn)行;共存陰離子特別是碳酸根離子和碳酸氫根離子對ACCB的吸附容量有較大影響。熱力學(xué)方面，吸附過程符合Freundlich和Langmuir吸附等溫線模型，屬于多分子層吸附，且為有利吸附;動(dòng)力學(xué)方面，吸附過程符合擬二級動(dòng)力學(xué)模型和液膜擴(kuò)散模型，主要受化學(xué)因素和分子間擴(kuò)散控制;對F-的吸附作用具有吸附選擇性和可重復(fù)利用性。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)和能量色散X射線光譜(EDX)分析說明

5、ACCB成功吸附了水溶液中的氟離子。
　　(3)將ACCB應(yīng)用于南極磷蝦酶解液中過量F-的脫除，結(jié)果表明ACCB用量和酶解液pH對脫氟率及吸附容量的影響較大。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間6h、反應(yīng)溫度30℃、ACCB添加量0.1 mg/25 mL時(shí)，南極磷蝦酶解液的脫氟率可達(dá)60.31％。動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)酶解液流速0.93 mL/min時(shí)，2.5g的ACCB可處理磷蝦酶解液1.227 L;較低流速有利于ACCB的脫氟，且動(dòng)態(tài)吸附的脫氟效果優(yōu)于靜