本实验进行了钾离子吸附剂的合成及其吸附性能的研究,内容主要包括三方面:硅铝酸盐水热法合成的研究、合成分子筛离子交换性能的研究和吸附剂的热力学研究。 通过对分子筛的合成得到:以泡花碱、硫酸铝为原料,以硅铝比按一定比例于室温下将二者混合,激烈搅拌,抽滤后与氢氧化钾溶液混合放于烘箱或高压釜中高温晶化24小时,晶化后的分子筛为钾型,先后用3mol/L氯化铵溶液和饱和食盐水各对其改型两次以上,最后改为钠型,可制得W型沸石分子筛。 本实验主要对高压釜内晶化的分子筛进行了对氯化钾溶液、海水中钾离子的吸附,对氯化铵溶液中铵离子的吸附以及回收后再吸附的循环实验。研究结果表明:在高压釜内晶化得到的分子筛吸附时,以硅铝比为4.6制得的分子筛的吸附效果为最好,对海水中钾离子的交换量达到59.18mg/g分子筛,对氯化钾溶液中钾离子的交换量达到235.38mg/g分子筛,对氯化铵溶液中铵离子的离子交换量达到102.46mg/g分子筛。回收后的分子筛再次吸附,实验结果表明经氯化铵溶液洗脱和氯化钠溶液再生后其离子交换性能不会改变。 通过测定吸附剂的吸附等温线发现,标准吉布斯自由能△_rG_m~0小于零,离子交换反应为放热反应,低温有利于离子交换的进行,且随着温度的降低,有利于K~+的交换。W型沸石分子筛出于其结构特点而对钾离子的选择性能较好。海水中有丰富的钾资源待以开发利用。W型分子筛合成研究对于我国海洋中丰富的钾资源的开发利用,有着深远的意义。