杨 蓉，朱丽峰，张 媛，杨柳春

(1.湘潭大学环境与资源学院，湘潭 411105；2.重金属污染控制湖南省普通高等学校重点实验室，湘潭 411105)

1 引 言

半水石膏(HH)是一种传统绿色无机材料，其加工产品已广泛应用于橡胶、塑料、水泥、陶瓷等领域，其用作环境净化材料的潜力也正受到关注。但HH容易水化，且与常见污染物亲和性不强，因此对HH进行表面处理、修饰和加工，改善其表面物化性质，有利于提高其应用性能[1-2]。目前，HH的改性研究主要以抑制晶体溶解为主，而促进其与污染物结合能力的研究还较少。有研究表明，使用磷酸钠等添加剂，能够一定程度地稳定HH[3]；而在铜离子存在条件下，钙基矿物羟基磷灰石比表面积增大，且对砷离子吸附作用提高达1.6～9.1倍[4]。

本文采用常压盐溶液法制备HH，然后用氯化铜(CuCl2)和磷酸钠(Na3PO4)进行复合改性，探讨改性条件对改性HH砷吸附性能的影响，并采用中心复合设计法(Box-Behnken Design，BBD)对改性参数进行优化得到最优改性条件。研究结果表明，改性HH具有一定净化含砷废水的潜力。

2 实 验

2.1 实验试剂

二水硫酸钙(CaSO4·2H2O， 汕头市光华化学厂)；磷酸钠(Na3PO4·12H2O，湖南汇虹试剂有限公司)；三氧化二砷(As2O3，水口市矿物局衡阳实业有限公司)；氯化铜(CuCl2·2H2O，天津市恒兴化学试剂制造有限公司)；无水氯化钙(CaCl2)；硫酸(H2SO4)。所用试剂均为分析纯。

2.2 实验方法

HH的制备：分别取适量3.0 mol/L CaCl2和0.10 mol/L H2SO4溶液，加热至95 ℃；然后向H2SO4溶液中加入10wt%硫酸钙，混合均匀，置于三口烧瓶中恒温搅拌120 min(200 r/min)。反应完成后快速抽滤，滤渣用沸水洗涤三次，于60 ℃烘箱中干燥2 h后取出密封保存。……