当通过浸渍或沉淀用锆(IV)改性活性炭时，氟吸附量通常会得到改善。通过控制浸渍条件可以改善这些杂化吸附剂，这确定了Zr相在活性炭表面上的组装和分散。在这里，活性炭用Zr(IV)与草酸(OA)一起改性，以使锆分散体最大化并增强氟化物吸附。吸附实验在pH7和25℃下进行，氟浓度为40 mg L -1。活性炭经过OA / Zr改性以达到氟化物吸附的最佳条件。电位滴定显示，改性后的活性炭(锆改性活性炭)在pH低于7时具有正电荷，分析表明锆离子主要与活性炭表面上的羧基相互作用。

　　此外氟化物可以存在于饮用水中，在约0.7毫克L -1的水平上被认为是有益的，但如果超过1.5毫克L -1则有害。如果摄取于高氟化物浓度的饮用水或地下水(饮用水的主要来源之一)可产生危害，并且在严重情况下可导致氟中毒(牙齿和骨骼异常)或神经损伤。氟化物浓度，最多30毫克的L -1可以在地下水在全球许多地区中找到，并且它至少在25个国家的存在。

　　许多研究都集中在从水溶液中除去氟化物工程改造的吸附剂，和吸附剂包括活化和浸渍的氧化铝，粘土，矿物质和植物，活性炭快盈VIII和纳米管 ，稀有氧化物，聚合材料和树脂。还知道，一些金属氧化物如铁，锰，镧，铝，锆或钛掺入吸附剂表面可以显着增加氟化物吸附容量。活性炭，具有天然(未改性)巨大表面积，是来自水的氟化物的优秀吸附剂，但是可以提供稳定的支持，以实现强大的氟化物吸附剂的金属相的高分散性，并且还可以抑制这些活性金属颗粒的烧结或体积沉淀。当这种活性炭质材料用锆(IV)及其金属络合物浸渍时，吸附能力已经被提高了3-5倍 。控制活性炭表面积和负载金属相的尺寸分布是提高氟化物吸附能力的关键因素。并且还可以抑制这些活性金属颗粒的烧结或体积析出。

快盈VIII　　一些研究已经集中在装载锆(IV)转换成几种吸附剂通过浸渍或沉淀使用金属盐溶液。虽然这种合成操作简单，但是由于pH，离子强度，络合剂的存在或已知会影响Zr(IV)颗粒的聚集和重组的其他因素的影响，难以理解和优化。在许多情况下，吸附剂的特定面积由于平均尺寸范围为纳米至微米的含Zr颗粒的孔阻塞而下降，并且在常规合成中不受控制。我们相信有意使用可以在合成过程中结合粒子表面或核的络合(或螯合)配体，可能有助于控制分散金属的生长和最终粒度分布。有机酸已经证明在成核和聚合阶段。这种方法尚未被系统地用于将含Zr纳米颗粒负载到碳质表面如活性炭上，因此利用高机械强度，优异的流通系统渗透性和高活性炭表面，以供将来在脱氟工艺中使用用于饮用水系统。本研究的目的是通过在浸渍过程中用草酸作为络合配体控制含Zr(Ⅳ)颗粒的粒径，提出可能的氟吸附机理，提高颗粒活性炭的氟吸附能力。

　　活性炭使用锆改性

快盈VIII　　根据考虑了Zr(IV)/有机封端剂(Zr / OA)比率的实验设计，制备了锆浸渍的活性炭，以确定产生具有最高氟吸附能力的吸附剂的条件。将活性炭加入到Zr 2 +〜15 %的ZrOClO 2 ·8H 2 O溶液中。随后，将浸渍的活性炭与10mL的0.01-12.2%的草酸溶液混合1天，然后过滤，漂洗，并在60℃下干燥12小时。由此得到的浸渍完成的活性炭称为ZrOx-AC。将F400加入到ZrOClO 2 ·8H 2 O溶液中，所得材料表示为锆改性活性炭。所有浸渍过程均在25℃进行。

　　活性炭吸附氟化物机理

快盈VIII　　这里使用的多种光谱技术与电位滴定提供了关于Zr-草酸浸渍的活性炭(ZrOx-AC)中的氟化物吸附过程的有价值的信息。光谱分析确定了在商业活性炭(F400)上和氟化物吸收中参与Zr(IV)离子锚定的主要官能团。此外，这些分析有助于确定碳表面上的氟氧化锆种类。

　　因此，根据本研究中的所有证据，可以假定可能的氟吸附机理(上图)。首先，ZrOCl 2(ZrOOH +或[Zr(OH)2 + x ·(4-x)H 2 O] 4 (8-4x)+)的水解Zr(IV)-COOH基团通过静电相互作用形成CO-Zr键。考虑到锆(IV)能形成四面体和八面体的聚合物结构。因此，可以提出活性炭表面的氧官能度之间的第一相互作用，参见图。

快盈VIII　　总之，表明在活性炭的Zr掺杂过程中加入草酸可使氟吸附量在简单的Zr掺杂的AC下以1.05的最佳Zr / OA比提高3倍。我们的工作表明，增强机理涉及与Zr离子的OA络合，其控制成核并限制在常规方法中减少Zr分散的ZrO 2颗粒的生长。抑制颗粒生长增加了锆活性表面积，并且以与活性炭表面位点相关的OA分子复合物的形式留下了一些高活性的Zr。最后，提出的氟化物吸附机理是从Zr-草酸盐表面位置进行羟基交换，并且在Zr = O组中氟离子与锆离子的正电荷相互作用。

本文链接：http://haoyuesao.net/hangye/hy517.html

查看更多分类请点击：公司资讯    行业新闻    媒体报导    百科知识