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水体氟污染被公认为全球严重的污染之一,在众多的除氟方法当中,活性氧化铝吸附法的应用较为广泛,在具有成本低、来源广等优点的同时,还存在吸附容量低的缺点,所以对其进行改性是近年来的研究热点之一,但目前只能通过大量吸附试验分析其改性效果。本文从表面化学性质出发,对吸附性能与pH缓冲强度进行研究,首次从pH缓冲强度的角度判定改性效果的好坏。本试验采用金属盐溶液(Fe2(S04)3、Ce(N03)3溶液)浸渍活性氧化铝的方法制备了改性吸附剂。首先,通过间歇吸附实验对除氟性能进行研究,通过酸碱滴定实验对pH缓冲强度进行分析。其次,根据吸附等温模型、动力学模型拟合,以及pHzpc、BET、EDS等表征实验共同探究改性吸附剂的除氟机理与pH缓冲机理。通过酸碱滴定实验分析了其pH缓冲能力及强度,最后由吸附数据和pH缓冲数据分析pH缓冲强度与吸附性能的关系。对未改性活性氧化铝的研究表明,吸附等温实验数据发现更符合Langmuir吸附等温模型,最大吸附量为9.03 mg/g,主要发生的是单分子层的化学吸附,吸附动力学相比准一级吸附速率方程更符合准二级吸附速率方程.;活性氧化铝的零质子电荷点pHzpc约为8.9,说明其表面具有酸碱两重性;酸碱滴定实验发现活性氧化铝具有一定的pH缓冲能力,数据经线性拟合后可求出活性氧化铝的pH缓冲强度β为0.127 mmol/g。对于改性盐溶液浓度为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的两种改性吸附剂,吸附数据经等温线模型拟合后更符合Langmuir吸附等温模型,经动力学方程拟合后,吸附行为符合准二级动力学,均能说明吸附过程以化学吸附为主。饱和吸附量随着改性液浓度的增大而先增大后趋于不变,硫酸铁和硝酸铈改性活性氧化铝的最佳改性浓度分别为3.0%和2.007%,最大吸附量分别为16.90 mg/g和17.58 mg/g。硫酸铁改性吸附剂(0.5%～3.0%)的 pH 缓冲强度β分别为 0.225、0.318、0.357、0.374、0.399和0.400 mmol/g,硝酸铈改性吸附剂(0.5%～3.0%)的pH缓冲强度夕分别为 0.227、0.324、0.407、0.437、0.439 和 0.433 mmol/g。随着改性浓度的增大,pH缓冲强度先逐渐增大,而后趋于不变。改性吸附剂粉末的pHzpc均随改性液浓度的增大而逐渐减小,这是表面负载金属离子增多的结果。BET分析发现,改性浓度越大,改性吸附剂的比表面积越小。EDS分析证明金属盐能很好地负载在活性氧化铝表面。改性后吸附剂的吸附能力以及pH缓冲能力均增强,是因为改性后表面存在的金属离子增多,导致吸附剂的酸性位点数量增多,并且存在的阴离子增强了吸附剂的离子交换能力,可吸附更多的F-或OH-。通过数据分析发现pH缓冲强度与吸附性能呈正相关,因此可以从pH缓冲强度的角度预测改性效果的好坏,进而判定吸附性能的好坏。