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斜发沸石的氨氮改性吸附

发布时间:2020/01/17 11:46:15 

沸石是一族架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物,其硅氧四面体是自身的基本单位,其中部分Si4+被Al3+所取代。为了中和负一价的氧离子,就会有相应的金属阳离子加入其中,这些与晶格联系较弱的碱金属(碱土金属)和水分子极易与周围水溶液中阳离子发生交换作用,因而沸石具有良好的离子交换选择性能。又因沸石具有不同连接方式的的硅(铝)氧四面体结构,沸石中便形成了大量的孔和孔道, 因其表面积很大,大量分子进入其中,因而具有很好的吸附性能,故在污水处理中得到了广泛的应用。此外,沸石种类繁多,但以斜发沸石处理氨氮废水效果。研究人员用斜发沸石处理氨氮废水均取得良好的效果。




本研究所用沸石产自河北省围场县,使用前将沸石破碎并研磨,再用Milli-Q超纯水反复清洗至上层清洗液电阻率不变(电阻率≈18MΩ·cm)。将清洗后的沸石烘干并再次研磨,过150μm筛,将沸石密封保存备用。改性沸石由处理后的天然沸石经NaCl盐改性及超声改性获得。称取10g沸石粉末于100mL具塞锥形瓶中,加入100mL不同浓度的NaCl溶液,在超声波发生器中以不同超声功率进行改性,获得多种不同的改性沸石。随即使用Milli-Q超纯水(电阻率≥18.2 MΩ·cm)洗去粘附在沸石表面的无机盐及杂质,在烘箱中100 ℃烘干,并密封保存备用。所用实验试剂购自国药集团,均为分析纯,实验所需溶液用Milli-Q超纯水配制。




随着投加量的增加,未改性沸石对氨氮的去除率随投加量的增加而迅速增加,改性沸石氨氮去除率的增加速率相对较为缓慢。当沸石投加量为0.5g/L时,未改性沸石对氨氮的去除效果为18.07%,改性沸石对氨氮的去除效果达到了61.66%,改性沸石比未改性沸石的去除率提高了241%。而当沸石投加量为2.5g/L时,未改性沸石和改性沸石的氨氮去除率分别为49.6%和90.06%,改性沸石比未改性沸石的去除率提高了81.6%。以上可以说明相对于未改性沸石而言,该种改性沸石具有更高的吸附容量。




沸石改性后表面规整且相对分散,比表面积降低,而孔容和孔径增加。超声及无机盐改性使其活性点位增加,硅铝比降低,大大提高了改性沸石对氨氮的吸附性能。

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