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《中南大学》 2005年
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沸石改性和去除水中氮磷的研究

张晖  
【摘要】:近年来,以改善沸石矿物的离子交换性能,提高去除无机和有机污染物的能力,扩展应用范围为目的的物理化学改性研究,已成为国内外研究开发的热点和前沿课题。 本文在论述国内外沸石改性研究现状与发展的基础上,对浙江金华天然沸石无机、有机改性方法进行了较为深入系统的研究。试验了改性沸石的最佳形成条件,开展了改性沸石吸附交换去除水中铵离子、磷酸盐的研究,并探讨了改性沸石吸附交换机理,为浙江金华沸石矿的开发再加工提供了理论依据。 研究发现:天然沸石经氯化钠溶液处理后得到钠型沸石,其对NH_4~+的饱和交换容量达到1.44mmol·g~(-1),比天然沸石提高了两倍多。 天然沸石经十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)改性得到HDTMA-沸石,并成功地用来去除水中的磷酸盐。实验表明,HDTMA-沸石形成的最佳条件是将天然沸石用适量的去离子水洗涤三次,在102℃下烘干后加入浓度为3g·L~(-1)HDTMA溶液,沸石和HDTMA反应时间为12h,最后制成的HDTMA-沸石自然晾干。HDTMA-沸石和磷酸盐离子反应适合在碱性条件下进行,反应速度很快,在1h内即可到达平衡。和天然沸石相比,HDTMA-沸石的除磷效果显著提高;随着磷酸盐溶液浓度的增大,有机沸石的吸附容量增加,最后趋于平衡,研究表明HDTMA-沸石吸附容量比天然沸石提高了十倍多。 用铝、镁化合物处理天然沸石得到的无机改性沸石对水溶液中的磷酸盐有较好的吸附效果,吸附容量可达10 mg·g~(-1)以上。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:X703.5

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