无定形氢氧化铝吸附剂的制备及其除氟性能研究

降氟措施对高氟地下水地区居民饮用水安全具有重要意义。吸附法除氟技术被广泛应用,但仍存在适宜于偏酸性环境等难点。以提高适应高氟地下水pH值的能力为目标,通过控制反应过程中pH值制备无定形氢氧化铝吸附材料,开展吸附等温线试验、吸附动力学试验、pH值适应性试验、竞争离子试验、可重复利用性能试验和吸附机理试验。试验结果表明无定形氢氧化铝对氟离子的吸附属于优惠型吸附,Langmuir最大吸附容量为166.67 mg/g。与传统Al_2O_3吸附材料相比,在pH值为7.0~9.0时,无定形氢氧化铝吸附材料可减缓除氟效果下降速率,提高了适应地下水pH值的能力。氟去除率随着溶液中HCO_3^-、CO_2-3、PO_4^(3-)等离子浓度升高而降低。在初始氟浓度为5.00 mg/L时,可重复利用5个周期。因此,改进铝型吸附材料制备过程可显著提高吸附性能和适应高氟地下水的能力,是今后研制和改进吸附材料的重要方向。

溶胶-凝胶法制备纳米氢氧化铝溶胶

研究了利用铝酸钠溶液碳酸化产生的沉淀,经胶溶作用制备出纳米氢氧化铝溶胶的过程.分析了铝酸钠溶液滴加到大量碳酸氢钠溶液中时发生的反应.X射线衍射研究结果表明,在纳米氢氧化铝溶胶制备过程中,从无定形氢氧化铝沉淀到拟薄水铝石的晶型转变过程是氢氧化铝沉淀胶溶时溶解再析出的过程.将碳酸氢钠加入到苛性比为1.7的铝酸钠溶液中,中和至苛性比为1.3后,溶液诱导期中的紫外光谱显示270nm处的Al(OH)_6^(3-)吸收增强.经与含铝原子六配位的晶体紫外光谱对比后表明,在铝酸钠分解生成氢氧化铝的过程中,其铝的配位结构从四配位转化为六配位.拟薄水铝石溶胶粒子的形貌与胶溶所用的酸和分散剂有关.

纳米氧化铝制备中若干反应过程的研究

本文报道纳米氧化铝材料研制中若干关键步骤的反应过程的考察结果.(1)铝酸钠溶液与碳酸氢钠溶液混合后,产生无定形氢氧化铝沉淀.在碳酸氢钠未大量过剩条件下,氢氧化铝沉淀前有一个反应诱导期.在此期间溶液的紫外吸收光谱已有显著变化.在260nm附近紫外吸收增强;和Ba2[Al2(OH)10]等含六配位铝原子的晶体的紫外光谱对比,讨论了铝酸钠溶液分解的机理;(2)实验表明:和丝钠铝石相比,在上述反应条件下无定形氢氧化铝不是平衡固相而是亚稳相;(3)实验表明:无定形氢氧化铝在拍散和凝胶形成过程中晶化,形成拟薄水铝石.

铜质给水管道中铝垢的形成与转化机制研究

铝盐混凝剂在管网水中的残留现象十分普遍。以CBR反应器模拟给水管网,研究了残余铝浓度和pH值对铝垢在铜质管道表面形成与转化过程的影响。结果表明,降低残余铝浓度可有效减缓铝垢的形成速率,而pH值变化对铝垢的形成速率影响较小。模拟管网系统运行10d后,管道内壁已开始出现铝沉积,主要成分以无定形氢氧化铝为主。30 d后,在残余铝浓度>0.2mg/L、pH值=7.0的环境下,管道内壁开始出现Cu_6Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O沉淀。无定形氢氧化铝及其转化形成的硬水铝石释放出来的Al(Ⅲ)不断向碱式碳酸铜扩散是形成Cu_6Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O的主要原因。水相中残余铝浓度越低,溶液碱性越强,无定形氢氧化铝向Cu_6Al_2(OH)_(16)CO_3·4H_2O的转化速率越缓慢。