由粉煤灰制备沸石分子筛及其吸附脱除水中氨氮的综合实验设计

围绕高效处理氨氮废水设计了由粉煤灰制备沸石分子筛及其吸附脱除水中氨氮的综合实验,主要包含以粉煤灰为原料合成Na A型分子筛、氨氮吸附性能测试及其吸附机理研究。通过条件优化,确定最优LTA沸石制备参数为碱熔温度60℃、碱灰比1∶1.2、晶化凝胶硅铝比(Si/Al)0.50。利用XRD、SEM、EDS、N_(2)物理吸附和热重等手段对一系列条件合成的沸石进行表征,确定了其分子式并发现上述最优条件合成的Na A沸石呈立方状,大小均匀,尺寸随着硅铝比的增加而不断增大。沸石的Si/Al=1,外比表面积可达22 m^(2)·g^(−1),该样品对氨氮的饱和吸附能力高达18.59 mg·g^(–1),去除率可达58%,并通过吸附动力学实验深入探究吸附机理。该综合实验涉及物理化学、材料化学、仪器分析等课程知识,有助于锻炼学生的实验操作能力、培养学生创造性思维,同时为粉煤灰基LTA沸石材料的制备、结构表征及性能评价等方面提供一定的参考。