| 题名 | 颗粒态复合金属氧化物除氟吸附剂制备及应用研究 |
| 作者 | 赵蓓 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013-05 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 杨敏 ; 张昱 |
| 关键词 | fluoride Fe-Al-Ce trimetal oxide granular adsorbent groundwater 氟离子 铁铝铈三元复合氧化物 颗粒态吸附剂 地下水 |
| 其他题名 | The preparation and application of granular trimetal oxide adsorbent for fluoride removal |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 水体中以阴离子形态存在的氟元素对健康的危害在世界范围受到广泛关注，相关的饮用水标准也日趋严格。 本论文以开发从水中去除氟离子的颗粒态高效吸附剂为目的，在前期研制铁铝铈三元复合氧化物除氟粉体材料的基础上，对其物相结构的形成、颗粒态吸附剂的制备方法、工业化制备条件和除氟性能，以及现场净水器运行效果等方面进行了系统研究，取得的主要成果如下： 1. 针对铁铝铈三元复合氧化物的结构和物相组成进行表征，铁铝铈复合氧化物材料制备过程中二价铁与四价铈发生氧化还原反应，降低了铁、铝、铈氧化物的结晶度，提高了铁的无定形度和表面羟基的含量，从而使复合氧化物材料获得了较高的除氟性能。 2. 对铁铝铈三元复合氧化物吸附材料进行了颗粒化及除氟性能评价，采用挤出法，通过粘结剂、颗粒直径、温度等条件优化，在粘结剂添加与粉末质量比为1.3-1.6条件下，制得了颗粒态铁铝铈三元复合氧化物吸附剂，对氟的静态饱和吸附量和以自来水配水的柱实验条件下累积吸附量分别为 51.28mg/g 和5.69mg/g，高于 READ-F®、活性氧化铝等多数商品除氟吸附剂。EDX分析表明在氟离子在颗粒内横截面均匀分布，吸附剂内部的吸附位也得到充分利用。吸附后的GFAC吸附剂可使用铝离子含量为0.002 mol/L，初始 pH为11.1-11.3的偏铝酸钠溶液进行再生。 3. 实现了工业条件下铁铝铈三元复合氧化物吸附剂粉体和颗粒的制备，工业制备的材料保持了与实验室制备材料相同的无定形结构。设计了家用净水机，并在河北和北京郊区的现场进行了实际应用；工业化制备颗粒在河北高氟地下水现场使用家用净水机处理氟浓度为 3.7 ± 0.3 mg/L的地下水，对氟的累计吸附量为 3.25 mg/g，优于活性氧化铝除氟吸附剂 (0.83 mg/g)。 |
| 公开日期 | 2014-07-07 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/7560]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵蓓. 颗粒态复合金属氧化物除氟吸附剂制备及应用研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
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