锆柱撑煤系高岭土对氟离子的吸附研究
【摘要】 由于炼铝、磷肥、钢铁等工业持续发展，水体氟污染逐渐成为一个全球性环境问题。吸附法因具有成本低、易操作、效果好、吸附材料来源广泛等优点，是一种相对成熟的除氟方法。煤系高岭土具有特殊的层状结构，可以通过柱撑改性表现出良好的吸附性能，用于吸附去除氟离子。对经预处理的煤系高岭土进行锆柱撑改性，制得柱撑煤系高岭土复合物，同时采用傅里叶红外光谱和X射线衍射分析对其进行表征，以分析其改性原理。此外，为了研究该柱撑煤系高岭土复合物的除氟性能，文章考察了吸附剂投土比、反应pH、吸附时间、溶液初始浓度等对吸附效果的影响，并分析了吸附去除氟离子的机理。实验结果表明，锆进入了煤系高岭土的层间结构，使其层间距增大，形成了具有特殊官能团的锆柱撑高岭土复合物，利于吸附去除氟离子。在吸附剂投加量为10g/L、反应pH=4、氟溶液初始浓度为50mg/g、吸附时间为3h、温度为25℃的条件下，柱撑煤系高岭土复合物对氟离子的去除率可达98.2%。该吸附剂对氟离子的吸附等温线符合Langmuir方程，吸附动力学可用准二级动力学模型描述，属于单分子化学吸附。
