殼聚糖載稀土化合物樹脂的制備、表征及其除氟性能的研究 |
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| 【中文關鍵詞】 | 反相懸浮法 除氟劑 |
| 【摘要】 | 采用反相懸浮法制備得到1種殼聚糖載稀土化合物除氟劑，探討了吸附時間、pH、除氟劑量、F-初始含量以及共存離子對除氟效果的影響。 |
| 【部分正文預覽】 | 氟元素對人體骨骼健康而言是一種必須元素，但長期攝入質量濃度超過1.0 mg/L 時，便會導致慢性病害，如氟斑牙、氟骨癥等。高含量的氟攝入量不僅影響牙齒和骨骼健康，長期攝入還會引起DNA 結構的變化。全球地下水中含高含量氟的現象非常普遍，包括亞洲、非洲甚至美國等地區，其中中國和印度是重氟地區。在中國，地方性氟中毒非常嚴重，成千上萬的兒童生活在重氟地區，嚴重影響當地兒童骨骼以及智力的發育。因此，研究如何有效處理含氟飲用水成為必然。 傳統的除氟方法包括化學沉淀法、電絮凝法、離子交換法以及膜過濾法等，這些方法處理成本高、除氟速率慢以及除氟效率低等缺點，限制了它們的廣泛應用。而吸附法是一種廣泛用于污染物清除的有效技術，具有操作簡便、成本低廉且效果好等優點。目前應用的除氟劑來源包括純天然的、化學合成的、以及其他生物材料等[3]。姚瑞華等采用殼聚糖負載鑭的方法，制備得到一種有效除氟的材料，對氟的去除率達到了98.4%[4]；此外，殼聚糖負載鐠除氟劑對氟的飽和吸附量達到62.1 mg/g[5]；Dilip Thakre 等將殼聚糖先溶于醋酸溶液中形成膠體后加入醋酸鑭溶液，攪拌15～360 min，滴加到NH4OH（10%～50%）中形成小球顆粒物，該除氟劑對氟的最大吸附容量可達4.7 mg/g，以上研究均取得了良好的除氟效果[6]。另外，A M Raichur 等利用廉價易得的混合稀土化合物研究了除氟效果，結果表明反應5～10 min 時除氟率即可高達90.0%，證明混合稀土化合物除氟更快更有效。
采用單純的殼聚糖負載稀土離子的方法存在一定的缺陷，如處理后稀土離子的殘留、酸條件下吸附劑容易流失，不穩定、與反應體系不易分離等缺點，影響了其在實際含氟水中的應用效率[6]。研究認為采用反相懸浮法制備得到殼聚糖樹脂微球具有不溶脹、不流失、機械強度好和可重復利用特點[8]。故本研究參考殼聚糖樹脂負載金屬離子的方法，制備得到一種含混稀土化合物的殼聚糖樹脂除氟劑，在模擬含氟水條件下探討了該除氟劑的最優吸附條件，并考察了實際水樣中含氟處理效果；最后利用紅外光譜（FTIR）和掃描電鏡（SEM）對該除氟劑進行了
物化表征，并對可能的吸附機理進行了簡單的探討。 |
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