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砷是一种具有生物毒性的类金属物质,绝大多数的砷是以化合物的形式存储于矿物和泥沙中,随着人们对矿物的不断开产及火山爆发、风化等自然过程被释放,多数的砷化物易溶于水,由于人们对矿产资源的过度开产及突发性的工业事故造成的水体砷污染,引发了地方性砷中毒流行病,严重危害到人们的生活和健康安全。本论文针对水体中砷的去除展开研究,选用多种不同生物模板法合成的SiO2,天然SiO2及TiO2气凝胶系列材料用于吸附去除水体中的砷(V),并通过不同的改性方法对SiO2类材料进行改性,以提高材料的除砷性能。 对于具有优良除砷性能的TiO2气凝胶,天然SiO2(J)及CTAB改性的天然SiO2,分别进行不同浓度下的等温吸附除砷测定,探讨反应时间,溶液pH,反应温度对上述材料吸附除砷(V)性能的影响。经研究发现,TiO2气凝胶用于处理起始砷浓度达5mg/L的水体,反应4h对砷的吸附容量达20.7mg/g,天然SiO2(J)处理6mg/L的含砷水体,反应4h后对砷的吸附吸附容量达3.0mg/g,采用CTAB改性的天然SiO2处理10mg/L的含砷水体,吸附容量为5.6mg/g,三种材料除砷效果均很明显,且明显优于市售的SiO2、活性碳、MCM-41等常规的吸附材料。 本论文还采用Fe3+,Co2+,Mn2+,Sr2+四种金属离子与乙二胺,3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)-丙基三甲氧基硅烷等多种有机物改性得到的有机SiO2类材料进行金属离子螯合改性,可将原本几乎无除砷(V)效果的材料的除砷(V)性能显著提高,其中Co2+改性材料效果最佳,能实现对0.Smg/L的砷原液去除率达95%以上。