納米羥基磷灰石處理含氟廢水的研究.pdf

1、氟是人體必需的微量元素之一，它不但維持人體骨骼正常發(fā)育，而且可以增進骨骼和牙齒強度，適量的攝入氟對人體健康是有好處的.但是如果攝入量過多會導(dǎo)致一類總稱為“氟中毒”的疾病，表現(xiàn)為氟骨病、氟斑牙等等.長期攝入高劑量的氟更可導(dǎo)致骨骼變形、疼痛，關(guān)節(jié)僵硬、鈣化，行走困難，嚴重者可導(dǎo)致癱瘓。目前，我國仍有幾千萬人飲用高氟水，對人體健康危害嚴重。為了探索合理的除氟方法和工藝，本論文對納米羥基磷灰石(n-HAp)除氟性能進行了系統(tǒng)的研究，分析了n-H

2、Ap對氟的吸附規(guī)律，同時也考察了骨粉的除氟性能.
　　 論文分四個部分：
　　 1)沉淀法和溶膠凝膠法制備n-HAp粉體的研究
　　 采用沉淀法和溶膠凝膠法合成不同粒度的n-HAp粉體，利用X射線衍射(XRD)、紅外光譜（IR）和透射電鏡(TEM)對其形貌、晶型結(jié)構(gòu)等各方面的性能進行了表征。結(jié)果表明：沉淀法制備的n-HAp為純相態(tài)物質(zhì)、粒度均勻，其粒度隨著制備溫度的升高而增大；溶膠凝膠法制備的n-HAp，陳化時間

3、影響其粒度大小，陳化時間越長粒度越大。
　　 2)n-HAp粉體修復(fù)含氟廢水的研究
　　 通過實驗考察了各因素對氟在n-HAp粉體上吸附效果的影響?？疾炝擞昧?、F溶液濃度、溶液pH、攪拌時間、溫度、無機鹽離子、再生條件等。得出結(jié)論為：在反應(yīng)溫度為25℃時，F(xiàn)-初始濃度為5mg/L,pH為5.0，反應(yīng)時間為120min,n-HAp投加量為0.5g/25mL，除氟效果較佳。溶液中CO32-的存在對n-HAp吸附F-的競爭作用

4、很大。吸附F-后的n-HAp經(jīng)過NaOH和H2SO4稀溶液處理后，吸附效果基本恢復(fù)，是較為理想的飲水除氟材料.
　　 3)不同粒度的n-HAp修復(fù)合氟廢水的研究
　　 本部分實驗主要對由沉淀法和溶膠凝膠法分別合成的不同粒度的n-HAp除氟的靜態(tài)實驗做了研究.實驗結(jié)果表明：沉淀法合成的n-HAp對氟的吸附性能優(yōu)于溶膠凝膠法合成的納米粉體；n-HAp對水溶液中F-的吸附與粒度大小有關(guān)，納米粉體除氟效果顯著高于體相材料，而粒度

5、較小的納米粉體除氟效果明顯高于粒度較大的納米粉體。在溶膠凝膠法合成的n-HAp粉體中，陳化時間較短的樣品吸附效果優(yōu)于陳化時間較長的樣品。
　　 4)骨粉修復(fù)含氟廢水的研究
　　 本部分實驗考察單因素對氟在骨粉上的吸附效果的影響。靜態(tài)實驗結(jié)果表明：F初始濃度為10mg/L時，骨粉用量為0.1g/25mL,pH為5.0左右，攪拌時間120min時，吸附效果較佳；骨粉對含氟廢水的去除效果要優(yōu)于n-HAp;H2O2處理和熱處理后