几种去除磷酸盐的吸附材料的制备方法

1、几种去除磷酸盐的吸附材料的制备方法 摘要：磷酸盐是导致地表水富营养化的主要污染物之一，制备吸附材料是去除该类污染物的一种有效方法。采用改性磁性吸附磁铁矿，可以很容易地回收而不需要进一步处理。 磷酸盐是生态系统中生长的大多数生物体的主要营养。磷酸盐的过量供应水体可能造成水体富营养化及后续水质的劣化。因此废水除磷以及磷的回收是近年来水处理研究的一个重点和难点。磷可以作肥料，半导体和磷酸等等。因此，废水排放到水体中之前去除磷酸盐是非常必要的。 化学除磷方法有很多种，如生物、化学沉淀、吸附等，吸附法被认为是能够较好地适用于宽浓度范围废水除磷的方法。 吸附除磷的关键在于吸附剂，高效吸附剂应具备：吸附容量

2、高，金属氧化物都能对磷酸根类阴离子有特性吸附作用，因此本研究选择一系列金属水合氧化物为待选吸附材料进行除磷吸附容量测定。选择性好，吸附速度快，抗离子干扰，吸附剂材料的制备方法无有害物质溶出，再生容易，性能稳定，原用去离子水配制浓度为0.1mol/l的金属材料经济易得。而吸附容量尤为重要。另外，吸附后磷可以进行解吸，吸附剂可以重复使用以达到磷的去除和回收的目的。磷被沸石、镧和钇制成的吸附剂化合物、铝化合物等材料吸附迄今已被报道并且已经获得了越来越多的关注。这些技术涉及固-液相分离，并开始采用吸附剂与磁学性质。磁选现已广泛应用于的医药，诊断，分子生物学，生物无机领域化学和催化。此外，该方法分离是对

3、环境有益的，因为它没有产生污染物，如絮凝剂等。常规磁性吸附剂是由一般的商业运营改性聚合物或有机硅烷磁铁矿颗粒，其中，合适的官能团存在于吸附剂的表面。大多数聚合物具有表面官能团的已经报道，在过去的几年中，包括脱乙酰壳多糖，甲基丙烯酸，丙烯酰胺和1-羟基-4-（丙-2-烯基氧基）-9，10-蒽醌。然而，很少有研究有关准备甲基丙烯酸改性的磁性颗粒从废水除去铜离子。在这项研究中，磁性聚合物颗粒（paa/油酸/ fe3o4的）通过使用丙烯酰胺（aa合成，分子结构呈图1）作为官能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯（edgma）作为交联剂，2，2-偶氮二异丁腈（aibn）作为自由基引发剂和乙醇作为溶剂。 本论文通过

4、整理其他文献有关数据简述几种吸附剂的制备方法。 1 吸附剂的合成 1.1 油酸涂覆磁铁矿（油酸/ fe3o4）的四氧化三铁与疏水壳（油酸/ fe3o4）的改性制备。使用改性共沉淀法制备如下：氯化亚铁和三氯化铁的混合物溶于蒸馏水，并在1升的烧杯中搅拌下保持在氮气气氛下858摄氏度。适量的氨水加入到该水溶液中，该所得ph值约11.0。然后将油酸缓慢加入通过滴定管向磁铁矿悬浮溶液中，将混合物保持在908摄氏度为根据机械搅拌30分钟。最后，将反应磁铁矿收集施加外部磁力和洗涤数次用乙醇。得到油酸/ fe3o4，然后使用冷冻干燥机干燥并存储在干燥器中2天再继续下面的实验。 1.2 制备的磁性聚合物颗粒（p

5、am/油酸/的四氧化三铁） 磁性聚合物颗粒（pam/油酸/ fe3o4的）如下制备： （1）90.0丙烯酰胺的毫摩尔溶于150毫升水在一个四颈圆底烧瓶中，然后搅拌10分钟，在298 k. （2）预先合成油酸/ fe3o4的（80.0克）为悬浮在500毫升乙醇中，然后用混乙二醇二甲基丙烯酸酯180.0毫摩尔溶液和在步骤制备的预装配溶液（a）。此混合物搅拌10分钟，之后，将3.6克聚乙烯吡咯烷酮加入到制备预聚合解决方案。 （3）最后，2，2-偶氮二异丁腈加入到该预聚合溶液中，并且将混合物在搅拌250rpm下用氮气吹扫气体，在608c24小时。（d）聚合反应后，在pam/油酸/ fe3o4的分离，用

6、蒸馏水洗涤数次，并冷冻干燥2-3天。 1.3 铁铝泥的盐酸改性。 取5 g 铁铝泥加入至1 mol /l 的hcl溶液中，室温下振荡12h，离心弃去上清液，水洗至无氯离子检出，样品于105下干燥3h，干燥后的固体磨碎后过100目筛备用。 1.4 粉煤灰和赤泥的铁盐改性。 分别取5g粉煤灰和赤泥于1l的烧杯中，加入500ml 水，调节ph值至13，在不断搅拌条件下缓慢加入0.5 mol/l的fecl3溶液直到溶液的ph值降到5为止，溶液沉淀老化24h，离心后的沉淀物在105下干燥。干燥后，固体磨碎，过100目筛备用。 1.5石英砂表面负载氧化铁（iocs） 已有许多研究表明iocs对水中的金属离

7、子以及腐殖酸均有良好的吸附效果。 iocs的制备方法参照文献。筛取直径为0.71mm 1.0mm的石英砂滤料用作实验，先用ph=1的hcl溶液浸泡24h，待双蒸水洗净后，在110下烘干。取一定量 fe（no3） 9h20溶于100ml 双蒸水，与200g石英砂混合，充分搅拌，置于110的烘箱中烘干，冷却后，用双蒸水洗去未负载的氧化铁颗粒，直至出水清澈，ph为中性，继续在110下烘干，装入聚乙烯瓶中备用。本研究所采用的药剂均为分析纯。本实验采用磷酸二氢钾（kh2po4）和双蒸水配制含磷原水，并调节一定的ph 和背景离子强度。移取40ml 含磷溶液与2.0g iocs 混合装入50ml 塑料离心管中，封好，置于恒温培养箱中在20下振摇一定时间，取上清液用0.45m 膜过滤后采用钼酸铵分光光度法测定剩余的p浓度。 结论 磷是限制水体富营养化的一个根本因素， 也是废水中难以去除的物质， 寻找高效且廉价可行的水体磷污染防治方法是一项十分紧迫的重要任务。利用粘土矿物和非粘土矿物优越的吸附性能控制和去除废水中的磷素是水污染控制领域值得研究的方向。本文简要叙述了磁性四氧化三铁的吸附除磷机理，并总结了几种典型的吸附除磷的吸附材料的制备方法。 参考文献 1 相会强，张杰，战启芳.粉煤灰在废水除磷中的应用与展望 .粉煤灰j .39 2 阎存仙，周红.粉煤灰 处理含 磷废水 的研究