載鈰活性氧化鋁對(duì)水中氟離子的吸附特性研究.pdf

1、載鈰(Ⅲ)活性氧化鋁(Al2O3/Ce)，是本實(shí)驗(yàn)中所制備出的一種新的吸附劑，被用來(lái)研究其在水溶液中吸附去除氟離子的性質(zhì)與機(jī)理。
　　 其吸附效果及吸附機(jī)理通過(guò)與原始活性氧化鋁(originalactivatedalumina，OAA)，以及載鑭(Ⅲ)活性氧化鋁(Al2O3/La)做對(duì)比而得到進(jìn)一步檢驗(yàn)。
　　 載鈰(Ⅲ)活性氧化鋁和載鑭(Ⅲ)活性氧化鋁(Al2O3/La)的制備，是將5g過(guò)篩后的γ-活性氧化鋁分別浸漬于

2、25毫克的濃度為0.15摩爾/升的硝酸鑭La(NO3)3和硝酸鈰Ce(NO3)3溶液中，在25℃恒溫振蕩器中以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)200次的轉(zhuǎn)速振蕩24小時(shí)。
　　 本實(shí)驗(yàn)對(duì)三種吸附劑的各種表面特性進(jìn)行了多方面的測(cè)試。
　　 FTIR測(cè)試結(jié)果顯示，活性氧化鋁在負(fù)載了鑭(Ⅲ)和鈰(Ⅲ)以后，相比于原始活性氧化鋁，能夠提供更多的強(qiáng)化了的活性位點(diǎn)，兩種新材料的吸附效果均得到了顯著提高。
　　 三種吸附劑均是典型的介孔結(jié)構(gòu)，他們的

3、比表面積經(jīng)BET測(cè)試后的結(jié)果分別是:原始活性氧化鋁為137.59平方米/克，Al2O3/La為121.42平方米/克，Al2O3/Ce為137.23平方米/克。
　　 三種吸附劑在水溶液中的吸附去除氟離子的性能受溶液pH值的影響非常明顯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著pH值的升高，氟離子的去除率降低。考慮到鋁(Ⅲ)，鑭(Ⅲ)和鈰(Ⅲ)在水溶液中的水解作用，三種吸附劑在水中吸附去除氟離子的最適宜pH值應(yīng)為3.5。
　　 在本研究中，三

4、種吸附劑的等電點(diǎn)(thepHatthepointofzerocharge，pHpzc)也分別通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段測(cè)得。等電點(diǎn)pHpzc是當(dāng)吸附劑表面的正電荷與其表面的負(fù)電荷數(shù)量相等時(shí)，溶液的pH值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，原始氧化鋁，Al2O3/La和Al2O3/Ce的等電點(diǎn)pHpzc分別為7.41，5.35及5.82。
　　 三種吸附劑在水溶液中吸附去除氟離子的吸附等溫線模型和動(dòng)力學(xué)模型的擬合也在本實(shí)驗(yàn)中得到研究。對(duì)于這三種吸附劑，吸附平衡數(shù)

5、據(jù)與Langmuir吸附等溫線模型和偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程相比于Freundlich吸附等溫線模型和偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程能夠得到很好的擬合一致性。Langmuir吸附等溫線模型是基于假設(shè)吸附過(guò)程是在吸附劑活性位點(diǎn)上以單層吸附形式進(jìn)行，并且活性位點(diǎn)之間并沒(méi)有干擾作用。偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型假設(shè)，吸附過(guò)程中，化學(xué)性作用決定了吸附速率，并且吸附能力與吸附劑表面的活性位點(diǎn)數(shù)量成線性關(guān)系。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Al2O3/Ce比原始氧化鋁在水溶液中去除負(fù)