载铁陶瓷颗粒材料的制备、表征及除砷性能研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:llllwfny
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本文以铁盐和高岭土为原料,利用溶液浸渍-活化法制备载铁陶瓷颗粒吸附材料。采用SEM、BET、IR、XRD等分析检测手段及静态等温吸附试验,考察了浸泡时间、铁盐添加量、烧结温度、造孔剂用量等工艺因素对材料微观结构及除砷性能的影响;应用正交试验的方法确定了材料的最佳制备条件;并对最佳制备条件下所制材料进行表征和除砷性能测试。结果表明:烧结温度、铁盐添加量和造孔剂用量等对材料的结构和除砷性能有明显的影响,影响大小依次为烧结温度>铁盐添加量>造孔剂用量;材料的最佳制备条件为烧结温度1300℃、铁盐添加量1.125mmol/g、造孔剂用量5%。通过SEM、BET、IR和XRD分析检测可知,材料表面充斥着大小各异的孔隙,为砷的吸附提供了广阔的表面积;材料中含有一定量的Fe-OH吸附活性位,是材料能有效除砷的又一个重要原因;材料中的铁元素主要以针铁矿(α-FeO(OH))和赤铁矿(Fe2O3)的形式存在,而烧结后的高岭土,生成稳定的莫来石结构,为铁氧化物提供了化学性质稳定、强度高的良好载。所制材料能稳定存在于水溶液中,几乎没有铁离子溢出,具有良好的机械强度;材料呈1~2mm的颗粒状,易从水体中分离;静态除砷试验结果表明,该材料对水中三价砷的去除率可达74.7%,对混合砷的去除率可达81.5%。显示出良好的除砷性能。如能合理的研究利用,将会有很好的实际应用价值。
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