納米羥基磷灰石的制備和表征及其對重金屬離子吸附行為的研究.pdf

1、納米羥基磷灰石既是人體和動物骨骼、牙齒的重要組成部分，是一種重要的無機材料，也是用來治理污水和土壤污染的重要的環(huán)境功能材料。由于其特殊的晶體結(jié)構(gòu)和比表面大、粒徑小、溶解度高等特性，納米羥基磷灰石的潛在的應(yīng)用價值受到國際學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，成為研究的熱點。
　　 本研究將采用人工合成的、高比表面的和純度高的納米羥基磷灰石作為實驗樣品。以硝酸鈣和磷酸為前驅(qū)體，采用溶膠-凝膠法合成納米羥基磷灰石粒子，并對其制備條件進(jìn)行了探討。研究發(fā)現(xiàn)陳

2、化時間、煅燒溫度和煅燒時間都對制得的顆粒的大小和結(jié)晶度產(chǎn)生影響，通過對比找到最優(yōu)制備條件。對合成的粉體進(jìn)行了X射線衍射(XRD)、傅立葉轉(zhuǎn)換紅外光譜(FI-IR)、透射電鏡(TEM)、比表面測定(BET)、熱重與差熱分析和Zeta電位測定等表征，結(jié)果表明隨著煅燒溫度的升高制得的羥基磷灰石的粒徑越大、比表面積越小、結(jié)晶度越好；羥基磷灰石的表面始終帶負(fù)電荷，這就有利于對重金屬離子的吸附。
　　 相對于對羥基磷灰石的體相化學(xué)反應(yīng)的研究

3、來說，人們對其表面化學(xué)反應(yīng)尚缺乏了解。我們采用自動電位滴定法對制備的納米羥基磷灰石進(jìn)行酸堿滴定以確定其表面酸堿平衡常數(shù)。在實驗中，主要考察了不同的羥基磷灰石用量、不同的離子強度和不同的酸堿濃度對滴定結(jié)果的影響。結(jié)果表明羥基磷灰石無論是在酸性范圍內(nèi)還是在堿性范圍內(nèi)都有緩沖，并且隨著羥基磷灰石用量的增加，緩沖能力有所增強；但是滴定所用的酸堿濃度對滴定影響不大。然后利用FITEQL軟件計算H+和OH在羥基磷灰石表面的吸附常數(shù)，為下一步研究羥基

4、磷灰石表面吸附重金屬離子以及計算表面絡(luò)合常數(shù)做好前期準(zhǔn)備。
　　 在現(xiàn)代社會中，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，排放廢水中的重金屬離子日益增加，水污染問題成為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。在眾多的吸附劑中，羥基磷灰石由于其特殊的化學(xué)性質(zhì)越來越備受關(guān)注。本實驗將用合成的羥基磷灰石為吸附劑，分別對Zn2+和Cd2+的吸附性能進(jìn)行研究?？疾炝宋綍r間、pH值、初始離子濃度及反應(yīng)溫度等因素對吸附效果的影響并探討吸附機理。結(jié)果表明：納米羥基磷灰石對金屬離子的吸