介孔TiO2的合成及其对氟离子的吸附性能研究.pdfVIP

助 材 料 2010年第3期(41)卷 介孔 TiO2的合成及其对氟离子的吸附性能研究 周新革，赵斯琴，长 山 (内蒙古师范大学 化学与环境科学学院，内蒙古 自治区功能材料物理与化学重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010022) 摘 要 ： 以十六烷基三 甲基 溴化铵 (CTAB)为模板 2 实 验 剂，采用水热法制备 了介孔 TiO ，对制得的样品进行 了xRD、TEM、N 吸附一解吸表征 ，并探究了不 同吸附 2．1 试剂与仪器 条件对样品吸附性能的影响。结果表 明，所得样品为 硫酸钛，化学纯 ；P25(德国)；十六烷基三 甲基溴化 窄孔道分布，其 比表面积为 161．2m ／g，最可几孔径为 铵 (CTAB)、无水 乙醇 、丙酮、冰乙酸、氟化钠 、无水乙 5．2nm；与非介孔 TiO2相比，介孔 TiO2对氟离子的吸 酸钠 、氟试剂溶液、缓冲溶液 、丙酮及硝酸镧 ，均为分析 附性能明显优越 ，其对氟离子的吸 附速率符合 Bang— 纯 。 ham 吸附速率方程，吸附量 随氟离子浓度的增大而增 氮气 吸 附一脱 附测 定 采 用 美 国 Micromertics 大，而且吸附符合 Langmuir等温吸 附方程，属于放热 ASAP2020型比表面及孔隙率分析仪进行 ；TEM 采 吸 附。 用JEOL公司生产 的JEM-2010型透射 电子显微镜测 关键词 ： 水热法 ；介孔 Ti0。；氟离子；吸附 定 ；XRD测定在荷兰 Philip公司生产的Pw1830’型衍 中图分类号： 0643．3 文献标识码：A 射仪上进行 ，CuKa射线 ；氟离子的浓度在岛津公司生 文章编号：1001-9731(2010)03—0476—05 产的UV—Vis2550分光光度计上测定。’ 2．2 吸附剂的制备 。 1 引 言 将一定量的CTAB加人3o l水中使其溶解，剧 饮用水的除氟引起人们相 当的重视口]。目前 ，常 烈搅拌下加入 4．32gTi(SO)，搅拌均匀后转入 50ml 用的除氟方法有混凝沉淀 ]、滤层吸附 ]、电凝聚、电 反应釜中，于 110℃反应 24h后抽滤，用．水和无水 乙醇 渗析、离子交换 、反渗透等 。吸附法中使用最多的吸附 洗涤沉淀数次，再于 80℃烘干。非介孔的TiO。．的制 剂是活性氧化铝L3“]，它能将水 中氟质量浓度 由1．1～ 备方法同上，只是在开始时未加入表面活性剂 。 8．0mg／L降至 lmg／L以下，但其吸附容量只有 0．06 2．3 介孔 TiO 对氟离子吸附性能的测定 ~ 2mg／g，适用于处理水量较小的场合。以镧_l5]、铈 ] 分别取20m1浓度为一定浓度的氟离子溶液于一． 以及混合稀土氧化物 等为活性组分的吸附剂由于吸 系列 100ml小烧杯中，调节 pH，再分别加入 20mg的 附容量大而受到重视 ，但价格较贵，难以普及 。一些低 介孔 TiO ，在磁力搅拌器上分别搅拌一定时间，静置 值吸附材料，如低值矿物 和工业废弃物 等 ，吸附 lOmin，取上清液离心，氟离子 的浓度采用 “氟试剂分 容量都较低。因此开发高效、廉价 、稳定的吸附剂对于 光光度法”r1]进行测定 ，求其吸附量 。改变溶液的pH 含氟废水 、高氟 区含氟水和城市饮用水的深度处理等 值、氟离子的初始浓度以及吸附的温度等条件 ，来探究 具有重要意义。 介孔 TiO。对氟离子 的