除氟剂CeO_2_SiO_2的制备及其除氟性能研究_王芳

除氟剂CeO2/SiO2的制备及其除氟性能研究王　芳1,潘美霞1,塔　娜2,姚红霞2(1.内蒙古丰镇市环境保护局;2.内蒙古师范大学化学与环境科学学院)　　摘　要:以原硅酸四乙酯(TEOS)和硝酸铈(Ce(NO)3·6H2O)为原料,采用溶胶凝胶法制备出了除氟剂CeO2/SiO2。采用IR、XRD、BET等分析方法对所得样品进行了表征,并初步研究了该除氟剂的除氟性能。结果表明,经400℃焙烧的CeO2/SiO2除氟剂在室温,原水,固液比为1∶20,振荡时间为2h时,除氟效果好,除氟率达90%以上,已达到国家饮用水标准0.5mg/L～1mg/L。关键词:二氧化硅;溶胶凝胶法;除氟剂CeO2/SiO2;模拟含氟废水　　氟中毒是世界上普遍存在的地方病之一,尤其是依赖地下水为饮用水的农牧区为常见。氟中毒的主要症状表现为氟斑牙和氟骨症。我国生活饮用水卫生标准规定:饮用水中氟化物不超过1mg/L[1]。除氟的方法主要有吸附法、电凝聚法、反渗透法、离子交换法、化学沉淀法和混凝沉降法等[2,3]。这些方法降氟有明显的效果,但其弱点也十分突出。如采用蒙脱石吸附、降氟可行[4],但是由于溶液中的pH值对蒙脱石的吸氟量影响很大,在中性条件下吸附能力弱;电凝聚法、反渗透法是近年来兴起的技术[5,6],除氟效果较好,但这几种方法一般装置复杂,耗电能量大。这些方法对于广大农牧村地区饮水降氟不太适用。本实验采用溶胶凝胶法制备出除氟剂CeO2/SiO2,并初步研究了除氟性能。此法处理含氟废水操作方便,处理效果好,无污染。由于SiO2是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料,而且CeO2也是一种廉价而用途极广的材料。因此该除氟剂的应用前景很广,具有一定的实用意义。1　实验部分1.1　试剂与药品原硅酸四乙酯(TEOS)、硝酸铈(Ce(NO)3·6H2O)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、浓氨水(NH3·H2O)、冰醋酸(CH3COOH)、无水乙醇(C2H5OH)、氟化钠(NaF)均为分析纯;水为二次蒸馏水。1.2　样品的制备1.2.1　致密SiO2的制备称取一定量CTAB,加入少量二次水溶解,搅拌均匀;逐滴滴加TEOS(其中CTAB与TEOS的摩尔比为1∶10),继续搅拌30min后,加入适量氨水(pH为8.5～9.0),搅拌反映1h,室温陈化24h,过滤,用无水乙醇作溶剂洗涤,80℃烘干,将产物