化学改性勃姆石γAlOOH用于水相除氟研究

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1、AdissertationsubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterStudyonaqueousfluorideremovalbychemicallymodifiedboehmite(Y-A100H)ByZhangLiSupervisor：Prof．ZhaoLiangChemicalEngineeringSchoolofChemicalEngineeringandEnergyZhengzhouUniversityMay，2014学位论文原创性声明本人郑重

2、声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：张韵日期：洌步年罗月≥口日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅：本人授权郑州大学

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4、主要来源，世界上许多国家正面临饮用水中氟超标的困扰。我国含氟地下水主要分布在西北、东北、华北和黄淮平原等地区。氟污染问题亟需解决，因此寻求经济高效的除氟材料，具有深远的意义。本文分别采用硫酸铁、二氧化锰、氢氧化钠、硫酸改性法对勃姆石进行化学改性。实验结果表明，未改性勃姆石对水体中氟的吸附量为1．83mg／g，硫酸铁改性勃姆石的吸附量为4．68mg／g，二氧化锰改性勃姆石的吸附量为6．14mg／g，氢氧化钠改性勃姆石的吸附量为1．12mg／g，硫酸改性勃姆石的吸附量为9．25mg／g，勃姆石经硫酸、硫酸铁、二氧化

5、锰改性后，其对水体中氟的吸附量都有较大提高，尤其是经过硫酸改性后，其对氟的吸附量约为未改性前的5倍。进一步探究了硫酸改性勃姆石的最佳改性条件，研究了硫酸浓度、改性时间、硫酸用量对改性效果的影响。结果表明，硫酸溶液的最佳浓度为0．02mol／L，改性浸泡时间为3h，最佳改性条件：用100mL，0．02mol／L的硫酸溶液浸泡未改性勃姆石29，浸泡3h，然后抽滤洗涤，在105℃的烘箱中烘干2h，密封保存。此改性方法条件温和，简单易操作，具有较好的实际应用价值。研究了硫酸改性勃姆石对水体中氟的吸附性能，探讨干扰离子、

6、吸附时间对吸附量的影响。实验结果表明干扰离子HC03。对吸附量的影响最大，S042’次之，C1’对吸附量最小：吸附前40min，吸附过程基本达到平衡；吸附过程符合Langmuir单分子层吸附和拟二级速率方程。采用四种方法再生，分别是氢氧化钠再生法，硫酸再生法，氢氧化钠一硫酸连续再生法和硫酸一氢氧化钠连续再生法。结果表明，四种方法对吸附饱和的改性勃姆石的解吸率较低，用硫酸溶液活化后，吸附量可以恢复。吸附剂循环再生利用三次，吸附量没有明显下降。对硫酸改性勃姆石进行表征，包括比表面积，XRD，热分析，SEM，FT]R

7、。关键词：氟；硫酸；勃姆石；吸附；再生AbstractAsanessentialtraceelementfluorideplaysanimportantroleinhumanhealth．Therightamountoffluoridehasapositiveeffectonhumanbonedevelopment，butwhentheconcentrationoffluorideindrinkingwaterexceedsthenationalstandard，itwillcausediseasesliked

8、entalfluorosis，skeletaldeformities，movementdifficulties，andevenparalysis．Themainsourceoffluorideforhumanisdrinkingwater．Manycountriesalefacingtheproblemofexcessivefluorideindrinkingwater．AstoChi