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多孔材料的比表面积很大,并且具有特殊的孔道结构,因而被广泛应用于很多领域,例如医药、生物、化工、环境保护和功能材料等。尤其是最近的几年,对于多孔材料的研究已成为国际上研究的一个热点,所以对于它的合成和结构的探究将成为未来研究的重点。经过观察和分析,卤虫卵壳的比表面积很大,孔道结构也比较有序,并且作为生物材料,其本身无污染,对环境友好。因此,如果可以把它作为载体,担载无机纳米粉体来成功吸附水中的磷酸盐和氟离子,将会使其在环保方面拥有杰出的应用前景。本文通过把纳米氧化镧负载到卤虫卵壳上,研发出了一种生物纳米复合吸附材料(记做ACS-La),系统研究其对磷酸盐和氟离子的吸附特性。氧化镧复合材料对磷酸盐去除是溶液pH决定的吸附过程,最优吸附pH=4.0-8.0。当水中共存大量竞争离子,复合材料仍然表现出优异的选择吸附性能。动力学研究表明复合材料能够在100分钟内达到快速吸附平衡,吸附行为可用伪一级动力学模型进行拟合,此外,磷酸盐吸附是受内扩散速率影响的过程,这与其独特层状孔道结构相关。本研究制备复合材料对水中磷酸盐的最大吸附容量约为180mg/g,较之同类吸附材料,表现出明显的优势。柱吸附研究表明复合材料ACS-La可实现水中磷酸盐深度净化,处理后出水浓度低于0.5mg/L,其处理量高达2700BV。此外,复合材料也表现出优异的除氟性能,并有望应用于饮用高氟水纯化。在水体中存在高浓度SO42-、NO3-、Cl-等共存离子竞争的条件下,较之母体材料卤虫卵壳,ACS-La对水体中氟离子表现出优异的去除性能;此外,动态柱吸附实验结果表明,模拟高氟水环境下,复合材料ACS-La对氟的吸附处理量达2000 BV,吸附后复合材料可用碱液再生和重复利用。因此,复合材料ACS-La是一种具备多功能性吸附材料,其在水中磷酸盐和氟离子深度净化领域均表现出优异去除性能,是一种极具前景的水处理吸附剂。