Ce-La@Fe3O4吸附剂制备及其除氟性能研究
2020-10-21赵瑨云苏丽鳗刘俊劭穆寄林胡家朋付兴平刘瑞来
赵瑨云,苏丽鳗,徐 婕,刘俊劭,穆寄林,胡家朋,林 皓,付兴平,刘瑞来
(武夷学院生态与资源工程学院,福建省生态产业绿色技术重点实验室,武夷山 354300)
0 引 言
在水环境中,氟污染大部分来自于工业生产中排放的含氟“三废”,涉及行业有铝电解、钢铁、水泥、砖瓦、陶瓷、磷肥、玻璃、半导体、制药等。这些行业的共同特征是以含氟矿物为主要原料或辅助原料,其在冶炼、生产过程中,氟从矿物中分解而进入环境,造成氟污染[1-3]。人和动物通过呼吸、饮水和食物三种途径摄入氟化物。过度的摄入氟离子会引起氟骨病、氟斑牙等各种疾病,危害生命。因此如何除去污水中氟离子成为科学家研究的热点[4-5]。我国饮用水除氟方法中,目前应用最多的是吸附法[6]。活性氧化铝[7]、斜发沸石[8]、活性氧化镁[9]都是除氟应用中常见的吸附剂,近年来还报道了氟吸附容量较高的羟基磷灰石、氧化锆等[10-11]。这些吸附剂可将浓度为10.0 mg·L-1的氟离子水溶液处理到低于1.0 mg·L-1,达到饮用水的标准。
除了上述提到的除氟吸附剂外,以铈和镧为代表的稀土元素水合氧化物和稀土盐类对水中的氟、砷酸根等阴离子有较强的亲和力,因此可作为除氟吸附剂得到广泛关注。例如Loganathan等[12]通过研究发现La2O3的吸附容量高达2.5 mg·g-1,在酸性条件去除效果更佳。进行再生的过程中吸附性能并没有降低,并且损耗量也较小。Sivasankar等[13]发现了一种新型含铈吸附剂CeDC,该吸附剂为经过(NH4)4Ce(SO4)4浸泡的淀粉碳化而成,在适宜pH值下,其吸附容量高达52.0 mg·g-1。镧系元素的除氟机理都是金属离子上的配位水与溶液中的氟离子发生交换。……
