聚硅酸改性对活性氧化铝除氟性能的影响

第43卷第10期2014年10月应用化工AppliedChemicalIndustryVol．43No．10Oct．2014收稿日期:2014-02-21修改稿日期:2014-03-10基金项目:百色学院一般科研项目基金资助(2011KB02)作者简介:李德贵(1982－)，男，贵州遵义人，百色学院讲师，硕士，从事新型无机材料的制备与性能研究。电话:13977617415，E－mail:lidegui354@163．com聚硅酸改性对活性氧化铝除氟性能的影响李德贵，覃铭，苏艳丽(百色学院物理与电信工程系，广西百色533000)摘要:采用聚硅酸对活性氧化铝进行改性，研究了SiO2百分含量、聚硅酸浸泡时间、焙烧温度及焙烧时间对改性活性氧化铝除氟性能的影响。结果表明，改性活性氧化铝能将水中的氟离子浓度从9．5mg/L降低到0．89mg/L，吸附容量提高了30%。因此，聚硅酸改性能有效提高活性氧化铝的除氟性能。关键词:聚硅酸;活性氧化铝;改性;除氟性能中图分类号:TQ17文献标识码:A文章编号:1671－3206(2014)10－1847－03InfluenceonfluorideremovalperformanceofactivatedaluminamodifiedwithpolysilicateLIDe-gui，QINMing，SUYan-li(DepartmentofPhysicsandCommunicationEngineering，BaiseUniversity，Baise533000，China)Abstract:Usingpolysilicateonmodificationofactivatedalumina．Theinfluencefactorsofmodificationhadbeendiscussed，suchasthecontentofSiO2，soakingtime，calcinationtemperatureandcalcinationtime，etc．Theresultsshowthatthefluorinionconcentrationcouldbedecreasedfrom9．5mg/Lto0．89mg/Lbyactivatedaluminamodifiedwithpolysilicateinwater，andtheadsorptioncapacityincreasedby30%．Therefore，modificationwithpolysilicatecouldeffectivelyimprovetheperformanceofactivatedaluminafluoride．Keywords:polysilicate;activatedalumina;modification;fluorideremovalperformance氟是维持人体正常生理活动的微量元素之一，但当饮用水中氟离子的浓度超过1．0mg/L时就会损害人体的健康［1］。饮用水除氟的方法有吸附法、化学沉淀法、电凝聚法、电渗析法、反渗透法和离子交换法等［2］。吸附法是当今世界最有效的除氟技术，目前，常用的除氟剂有硅胶、沸石、骨炭、活性氧化铝等，由于活性氧化铝比表面积大，其特有的“孔道”内表面以及晶格缺陷，使它具有较强的吸附作用，且其机械强度高、物化稳定性好、耐高温及抗腐蚀性能好，能够作为一种优良的饮水除氟剂［3］，但活性氧化铝吸附容量不高。为此，对活性氧化铝进行改性，提高其吸附性能具有重要意义。党丹等［4］使用硫酸铝、硫酸铁及硫酸亚铁溶液对活性氧化铝改性，对改性后的活性氧化铝分别进行了吸附速率、吸附等温线、穿透曲线等除氟性能比较研究，结果各种改性活性氧化铝除氟效果都明显优于未改性的活性氧化铝，其中用硫酸铝和硫酸铁改性的活性氧化铝除氟效果特别显著。程安国等［5］采用3%浓度的Fe2(SO4)3对活性氧化铝进行改性，发现Fe仅在活性氧化铝的表面形成无定型沉积，改性后活性氧化铝表面颗粒变小，吸附性能增强。Shihabudheen等［6］用镁盐改性活性氧化铝，相同条件下除氟容量是未改性活性氧化铝的2倍，但是以上这种改性方法均需要高温处理，不利于实际应用。本实验采用聚硅酸对活性氧化铝进行改性研究，探讨改性条件对其除氟性能的影响。1实验部分1．1材料与仪器氟化钠、氢氧化钠、浓硫酸、九水硅酸钠、氨水均为分析纯;实验用水为去离子水;球形活性氧化铝(粒径为3～5mm)，其XＲD图谱［扫描条件为:Cu靶，管电压为40kV，管电流为150mA，扫描范围为10～90°，扫描速率为2(°)/s］见图1。应用化工第43卷图1活性氧化铝的XＲD图谱Fig．1XＲDpatternofactivatedaluminaPXS-215型离子计;AＲ224CN型电子天平;D