氫氧化鑭-天然沸石復合材料對水中低濃度磷酸鹽的吸附作用
摘要
采用液相沉淀法將氫氧化鑭和天然沸石進行復合,制備得到鑭-沸石復合材料,并通過批量吸附實驗考察了該復合材料對水中磷酸鹽的吸附作用,特別是考察了該復合材料去除水中低濃度磷酸鹽的影響因素.結果表明,當制備復合材料時沉淀pH值為5~7或13時,復合材料對水中磷酸鹽的吸附能力較差;當沉淀pH值控制為9~12,復合材料對水中磷酸鹽的吸附能力較好,且當沉淀pH值由9增加到11時,復合材料的吸磷能力明顯增加,繼續增加pH值由11~12時,復合材料的吸磷能力基本不變.沉淀pH值為11時制備的鑭-沸石復合材料對水中磷酸鹽的吸附平衡數據可以較好地采用Langmuir模型加以描述,根據Langmuir模型預測的最大磷酸鹽吸附量為44mg·g-1(磷酸鹽溶液pH7和反應溫度30℃);該復合材料對水中低濃度磷酸鹽的吸附動力學可以較好地采用準二級動力學模型加以描述.當磷酸鹽溶液pH值由3增加到8時,沉淀pH值為11條件下制備得到的鑭-沸石復合材料對低濃度磷酸鹽的吸附能力增加,繼續增加磷酸鹽溶液pH值時,該復合材料對磷酸鹽的吸附能力下降;與磷酸鹽溶液共存的氯離子和硫酸根離子不會抑制該復合材料對低濃度磷酸鹽的吸附,而碳酸氫根離子則會略微抑制該復合材料對磷酸鹽的吸附;與磷酸鹽溶液共存的腐殖酸會抑制該復合材料對水中低濃度磷酸鹽的吸附.當磷酸鹽溶液pH值為7時,沉淀pH值為11時鑭-沸石復合材料吸附磷酸鹽的機制主要為配位體交換作用.因此,沉淀pH值為11時制備得到的鑭-沸石復合材料適合作為吸附劑去除水和廢水中低濃度磷酸鹽.
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