新型阴离子吸附材料及吸附机理研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 张昱 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003-02-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 杨敏 |
| 关键词 | 吸附剂 有害阴离子 地下水 稀土金属 氧化铁 |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 我国有数千万人饮用含氟、含砷超标的饮用水，高砷、氟水源成为影响我国人民健康水平和社会经济发展的一个不可忽视的因素。本论文以开发从水源中去除上述阴离子的高效吸附材料为目的，对稀土铁氧体无机复合吸附材料的合成和颗粒化成型条件、阴离子吸附性能及其对阴离子的吸附机制开展了系统研究，在以下几方面取得了创新性研究成果。 1、利用稀土元素对阴离子的强亲和力，成功制备了吸附性能优于常规吸附剂的铈铁复合材料(CFA)。该材料对砷、氟、磷的饱和吸附容量分别为：83．3、75．2和42．7mg／g。CFA对富里酸和磷酸根的吸附与对砷酸根的吸附存在明显的竞争关系，但氟离子与砷酸根不发生明显的竞争作用。 2、铁氧化物材料中高价铈离子的“嵌入”产生了低价、高价铈、铁共存的状态，导致固溶体结构的产生：制备温度的升高引发了材料的脱水、相变及元素价态的变化，导致材料从微晶体结构转向晶体结构，结构发生显著变化的温度在400—450~C之间。 3、电位滴定法求得CFA的零电荷点pHi．。为5．8；应用恒定容量模式的图解法求定了CFA的表面固有酸度常数，为进一步研究CFA的络合作用提供了必要的数据基础；从pH>pHi,,。条件下的高吸附容量可以推测，特性吸附在CFA对阴离子的去除中起着主要作用。 4、利用表面敏感的光能谱技术为主的各种物理表征手段，对阴离子吸附机理进行了比较全面的探讨，发现了CFA上的特殊羟基，揭示出羟基在阴离子去除机制中的重要作用；XPS研究表明氟和砷磷的作用位点不同，氟主要与铈作用，而砷和磷含氧阴离子主要与铁作用。 5、利用振动滴下法成功地制备了粒状CFA吸附剂PGA-2(粒径lmm)，该吸附剂在性能上已经与日本最好的除砷吸附剂相同，而且具有较大的成本优势。 以上研究在为解决地下水中砷氟污染问题奠定了坚实基础的同时，在一定程度上阐明了铈铁复合吸附材料对阴离子的去除机理。 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-12-12 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2093]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张昱. 新型阴离子吸附材料及吸附机理研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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