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适量的氟对人体的细胞酶生殖系统大有裨益且能坚固牙齿和骨骼。但过量的氟则危害人体健康,导致氟中毒,其中高氟水是导致地方性氟中毒的主要原因。在我国,氟污染的情况相当严重,高氟水的分布遍及29个省、自治区和直辖市。氟中毒可能导致氟斑牙和氟骨症,重者可能造成组织损害和骨骼变形,还可能丧失劳动能力。所以高氟水的处理对保护人体健康很重要。目前,对氟的处理方法主要有混凝沉淀法、吸附法、电化学法、膜分离法等,其中吸附法除氟比较普遍。吸附法的关键是要有高吸附容量的除氟剂,所以环保、高吸附容量的除氟剂是研究者研究的重点。本文以贝壳砂为原料,经柠檬酸或蔗糖溶液浸泡、焙烧,再用磷酸溶液、氨水改性制备了CPAS材料或SPAS材料,并研究制备过程中的影响因素,对材料进行了表征。用最佳条件下制备的CPAS材料和SPAS材料,考察材料除氟的处理条件,如溶液pH、吸附时间、剂量、初始溶液氟浓度和共存离子的影响,同时研究了材料的滤柱试验和SPAS材料的再生试验,最后讨论了反应机理,得到一些主要结论：(1)经柠檬酸或蔗糖、磷酸、氨水改性贝壳砂制备了两种新型高效的除氟材料。(2)制备CPAS材料的最佳条件为：5%质量分数柠檬酸溶液以1：5的固液比浸泡24 h,水洗8次、烘干,600℃焙烧]h,用0.6mol·L-1的磷酸溶液以1：30的固液比浸泡3 h,再用氨水调pH为8,室温下老化3h。(3)制备SPAS材料的最佳条件为：5%质量分数蔗糖溶液以1：10的固液比浸泡24 h,过滤、烘干,500℃焙烧2h,用0.6mol·L-1的磷酸溶液以1：30的固液比浸泡0.25h,再用氨水调pH为8,室温下老化3h。(4)对CPAS和SPAS材料除氟影响因素研究发现溶液氟离子浓度、pH和剂量对材料除氟有一定影响,而共存离子影响不大。CPAS材料或SPAS材料投加量为1.33 g.L-1,溶液pH在3-10范围内,处理12 h,对氟的去除率均在95%以上。(5)对CPAS材料和SPAS材料进行了动态滤柱试验研究,得到CPAS材料和SPAS材料对氟的去除能力分别为7.53 mg.g1和7.67mg·g-1。SPAS材料多次再生后对氟的去除效果下降。(6)材料除氟机理是CPAS和SPAS材料的OH~-与F~-发生离子(晶格)交换或置换作用以及CPAS和SPAS材料对F~-的吸附作用。