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15003865887 15038257928活性氧化鋁及其對銅離子的吸附性能表征
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發布時間：
2021-11-22
活性氧化鋁及其對銅離子的吸附性能表征
活性氧化鋁是一種具有多孔性的固體物料，有很大的比外表積，是具有高吸附性能的固體材料。粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物，它的氧化物組成主要為：SiO2、Al2O3、Fe O、Fe2O3等 。利用粉煤灰制備活性氧化鋁既可以做到廢物利用，又可生產出高附加值得吸附產品，對環境保護和工業發展都有重要意義。 以粉煤灰為鋁(Al)源，采用酸堿聯合法制備活性氧化鋁，以表面活性劑為改性劑,通過有機物和無機物之間自組裝作用對其進行改性，對改性前后產物物相組成、形貌、孔隙度、孔徑、比表面積進行 X射線物相分析，掃描電子顯微鏡形貌分析，BET 法比表面測定等表征;并比較地研究了改性前、后活性氧化鋁對重金屬離子廢水中銅離子的吸附性能特征，探討了吸附機理。采用粉煤灰與純堿混合—中溫燒結—浸入硫酸—過濾—煅燒的工藝制備出純活性氧化鋁。
結果表明，優化工藝條件為初始純堿與粉煤灰的質量比例：0.90:1、燒結時間為 4 小時(h)，氫氧化鋁的煅燒溫度為 400℃、煅燒時間為 5 小時(h)，所得產物的比表面積為 357.057m2/g孔容為 0.35cm3/g，平均孔徑為 4.317nm。在優化工藝條件下，分別用三種不同的改性劑(十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、聚乙烯亞胺(PEI)、羧酸鈉)對上述活性氧化鋁改性。經三種不同的改性劑改性后的產物均為純活性氧化鋁，其比表面積、孔容和平均孔徑分別為：369.701 m2/g，0.37cm3/g，4.265nm(CTAB);371.942 m2/g，0.36 cm3/g，4.197nm(PEI);365.721m2/g，0.40cm3/g，4.287nm(羧酸鈉)。結果表明，三種改性劑在不同程度上均提高了產物的比表面積、孔容和平均孔徑，其中經 PEI 改性的活性氧化鋁比表面積增加最明顯。 通過改性前后的活性氧化鋁吸附重金屬液中銅離子的吸附試驗，在控制吸附時間，廢水模擬液初始濃度，p H 值等條件下對其吸附性能進行表征，結果表明，改性前的活性氧化鋁吸附的最佳的 p H 值和吸附率分別為 5 和 68.79%，利用不同改性劑改性后活性氧化鋁吸附化的 p H 值和吸附率分別為：CTAB 改性的為5 和 75.43%，PEI 改性的為 3 和 77.02%，羧酸鈉改性的為 3 和 76.22%，經三種改性劑改性，不同程度上均提高產物對重離子廢水中銅離子的吸附率。其中 PEI改性效果佳，在其最佳 p H 條件下，對重金屬廢水中銅離子吸附率達到 77.02%。
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