论文部分内容阅读
氟中毒，已经逐渐成为发展中国家面临的重要健康问题。铝基的金属有机框架材料较传统的除氟材料具有明显的优越性。最近的一些研究发现，含有稀土金属元素的一些吸附剂对于水体中的氟离子有较为强力的吸附效果。本论文中研究了MIL-96，Ce-MIL-96和Ce-MIL-53对于水溶液中氟离子的研究性能。 主要结论如下所示: 一、应用MIL-96材料来进行饮用水中的氟离子处理，MIL-96材料在25℃条件下，其作为氟离子吸附剂的吸附容量最高可以达到31.69 mg/g。pH值处于3～10的范围之间时，pH对MIL-96材料对于水溶液中的氟离子的吸附性能没有十分显著的影响。水溶液中众多的共存离子对MIL-96材料的吸附水溶液中的氟离子的效果也并没有十分明显的影响。 二、通过等体积浸渍法合成了一种新型的Ce(Ⅲ)离子植入的金属有机框架材料Ce-MIL-96材料。其对于水体中所含有的氟离子的吸附容量随铈离子的植入量增加而逐渐增加，当铈离子的初始浓度达到0.2mol/L时，Ce-MIL-96材料的吸附能力最高。Ce-MIL-96材料对于水体中氟离子的吸附过程是由孔扩散控制反应速率的准二级动力学过程。在25℃的条件下，Ce-MIL-96对于氟离子的最高吸附容量可达38.65mg/g，经过对Ce-MIL-96等温吸附过程的数据进行拟合计算，得到的结果为Langmuir模型。在很宽的pH范围内(3-10)， Ce-MIL-96材料对于水溶液中的氟离子的吸附性能都一直稳定保持较高水平。水溶液中众多的共存离子对Ce-MIL-96材料的吸附水溶液中的氟离子的效果也并没有十分显著的影响。以上研究结果表明Ce-MIL-96材料对于氟离子的吸附具备吸附容量大、pH应用范围宽、抗干扰能力强等优秀性能。 三、通过等体积浸渍法合成了一种新型的Ce(Ⅲ)离子植入的金属有机框架材料Ce-MIL-53材料。它的吸附容量随着铈离子的植入量的增加而增加，当铈离子的初始浓度达到0.1 mol/L时，Ce-MIL-53材料的吸附能力最高。Ce-MIL-53材料对于水体中氟离子的吸附过程是由孔扩散控制反应速率的准二级动力学过程。经过对Ce-MIL-53等温吸附过程的数据进行拟合计算，得到的结果为Freundlich模型。pH值处于3～10的范围之间时，pH对Ce-MIL-53材料对于水溶液中的氟离子的吸附性能没有十分显著的影响。水溶液中众多的共存离子对Ce-MIL-53材料的吸附水溶液中的氟离子的效果也并没有十分显著的影响。