改性硅砂及其吸附磷和氟的研究.pdf

1、含磷、氟的廢水是當(dāng)前環(huán)境污染的重要組成部分。吸附法是去除廢水中磷和氟常用的方法之一。實(shí)驗(yàn)通過在硅砂表面構(gòu)建多孔二氧化硅包覆層，氨基功能化后再負(fù)載金屬離子以制備改性硅砂，并吸附水溶液中的磷酸根和氟離子。實(shí)驗(yàn)還利用了氨基功能化的硅砂處理實(shí)際電鍍含銅廢水后再吸附磷和氟。論文為處理廢水中金屬離子以及磷、氟提供了新的思路。
　　實(shí)驗(yàn)采用模板法與溶膠-凝膠法相結(jié)合，以正硅酸四乙酯為硅源、十六烷基三甲基溴化銨為模板劑在堿性條件下，在硅砂表面形成

2、多孔SiO2包覆層，此包覆硅砂經(jīng)N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷功能化并負(fù)載金屬離子(Fe、Al、Cu)進(jìn)行改性，得到三種改性硅砂(Fe(Ⅲ)-NH2-sand、Al(Ⅲ)-NH2-sand、Cu(Ⅱ)-NH2-sand）。采用FTIR、氮?dú)獾葴匚胶突鹧嬖游展庾V等手段對(duì)改性硅砂進(jìn)行了表征。
　　實(shí)驗(yàn)研究了三種改性硅砂對(duì)磷和氟的吸附，探究pH值、反應(yīng)溫度、時(shí)間、初始離子濃度對(duì)吸附效果的影響，從而確定了最佳吸附條件

3、。三種硅砂對(duì)磷、氟的吸附過程均符合Langmuir模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。
　　通過三種改性硅砂對(duì)磷進(jìn)行吸附，F(xiàn)e(Ⅲ)-NH2-sand吸附磷酸根的最佳pH值為4，當(dāng)磷酸根的離子濃度為200mg/L，吸附時(shí)間為180min，吸附溫度為65℃時(shí)，最大吸附量為7.2mg/g。Al(Ⅲ)-NH2-sand對(duì)磷酸根吸附的最佳pH為2，當(dāng)磷酸根的離子濃度為100mg/L，吸附時(shí)間為90min，吸附溫度為65℃時(shí)，最大吸附量為2.5mg/g

4、。Cu(Ⅱ)-NH2-sand對(duì)磷酸根的吸附最佳pH值為2，當(dāng)磷酸根的濃度為100mg/L，吸附時(shí)間達(dá)到120min，吸附溫度為65℃時(shí)，最大吸附量為2mg/g。
　　三種改性硅砂吸附氟離子，實(shí)驗(yàn)表明Fe(Ⅲ)-NH2-sand吸附氟離子的最佳pH值為2，當(dāng)氟離子的濃度為120mg/L，吸附時(shí)間達(dá)到90min，吸附溫度為65℃時(shí)，最大吸附量為5.1mg/g。Al(Ⅲ)-NH2-sand對(duì)氟離子吸附的最佳pH為5，當(dāng)氟離子的濃度為2

5、00mg/L，吸附時(shí)間為90min，吸附溫度為65℃時(shí)，最大吸附量為4.3mg/g。Cu(Ⅱ)-NH2-sand對(duì)氟離子的吸附最佳離子pH值為4，當(dāng)氟離子的濃度為100mg/L，吸附時(shí)間達(dá)到60min，吸附溫度為65℃時(shí)，最大吸附量為1.2mg/g。
　　三種改性硅砂對(duì)于磷和氟的的吸附效果對(duì)比發(fā)現(xiàn):Fe(Ⅲ)-NH2-sand＞ Al(Ⅲ)-NH2-sand＞Cu(Ⅱ)-NH2-sand。
　　實(shí)驗(yàn)利用氨基功能化硅砂對(duì)實(shí)際電