改性红辉沸石的制备及去除水中CODcr的性能研究.pdf

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1、第24卷第6期Vo1．24，No．6矽尹电2010年l2月MINERALRESOURCESANDGEOLOGYDec．，20l0改性红辉沸石的制备及去除水中CODcr的性能研究①张静，肖筱瑜，徐文忻(桂林矿产地质研究院，广西桂林541004)摘要：天然红辉沸石经过氯化铝及氯化镁共同改性后，制备出改性红辉沸石。研究了改性红辉沸石和天然红辉沸石对生活污水中C0D的吸附效果，表明改性红辉沸石的吸附效果明显优于红辉沸石，并通过X射线粉末衍射、热重分析、红外光谱对改性红辉沸石表面结构进行了表征。关键词：红辉沸石；

2、氯化铝；氯化镁；CO；改性方法；表面结构中图分类号：TU991．2文献标识码：A文章编号：1001—5663(2O1O)06-0570-04红辉沸石(Stellerite)是一种含水的碱金属或碱1实验部分土金属的铝硅酸盐，由硅氧四面体和铝氧四面体组成的架状硅酸盐。其铝氧四面体中氧原子有一价米得1．1实验仪器与原料试剂到饱和，整个铝氧四面体带有负电荷，与附近带正电实验仪器：202—00型电热恒温干燥箱；LXJ—IIB的阳离子达到补偿平衡_】]。其内部有许多开放性的型低速大容量多管离心机；WMX型微波密封消

3、解空洞和通道，使它具有较强的吸附能力和离子交换能力[2]，在水处理中有独特的优点。COD速测仪；台秤；分析天平(1．mg)；电动搅拌器；电近年来我国学者在斜发沸石的改型、改性、活化热恒温水浴锅；NOVA1200e粉体比表面积与孔结构及对水中污染物的吸附做了大量的研究工作，并取得分析仪；CRY-2P差热分析仪；TG209热重一红外光谱了不少研究成果L5引，本文分别采用铝镁联合对红联用仪；DS-ADVANCE型X射线衍射仪。辉沸石进行改性，用傅立叶变换红外光谱、BET、X射原料：广两资源车田红辉沸石。经除沙

4、石及有机线一衍射及差热分析对改性沸石进行了表征，并研究杂质后，化学成分结果见表1。了改性沸石对COD，的吸附性能。表1车田红辉沸石的主要化学组成Table1Thechemicalcompositionofstellerite注：测试位为棒林矿产研究院测试中心，2004。试剂：硫酸亚铁铵(分析纯)；邻菲岁啉(分析纯)；1．2改性红辉沸石的制备硫酸亚铁(分析纯)；硫酸汞(分析纯)；重铬酸钾(分析把广两资源车田红辉沸石磨至20~80日，洗净、纯)；硫酸(分析纯)；NaOH(分析纯)；氯化铝(_T业分级，并在1

5、05℃烘十；取一定量的经上述处理的红级)；氯化镁(丁业级)。辉沸石于烧杯中，按固液比为1：2的比例加入氯化①收稿日期：2009—04一I5怍疗简介张静(1970一)，女，离级I-氍师，主要从事环境保护技术开发‘研究’J：『乍。资助资金：r两壮旅r1治科技厅高新处项U(棒科攻0235006—6)；广两环境‘保护评价币=点实验项U(棒科能0703Z025)57O铝与氯化镁混合溶液(质量比为1：1)，在室温下，搅从图1红辉沸石的红外光谱图可以看出：①拌处理1小时，随后用水浴蒸十，在105℃土5℃下十3447c

6、m峰和1638cm峰分别为沸石水燥；将十燥后的样品在250℃下活化1小时，取出自(H20stellerite，magnesiumchloride，aluminum然冷却至室温，密封备用。chloride，C0D，modifiedmethod，Surfacestructure)1．3静态吸附实验的伸缩振动带和弯曲振动带的吸收峰。②属于Si—o污水样取自某小区生活污水进入污水处理厂前与Si(A1)-0伸缩振动带的1143～1048cm-1范嗣内，污水，连续取样3个月，测定COD在300mg／L范有位于104

7、8cm处的主吸收带和1143cm处的次吸收带。③在779～397cm-1范同内有四个吸收带，同内。在250mL锥形瓶中加入100mL废水，一定且口779cm一、695cm一、554cm一、442cm一。其中量改性沸石，放人恒温水浴器中振荡0．5小时，离心779em-1和695cm-1吸收为Si—si、Si—A1IV(Si)伸缩后取上层清液，按微波密封消解法测定COD浓度。振动，554cm-1和442cm_1为[。4和。4及Ca—O振按下式计算吸附率：动的耦合，即0-Si(A1IV)一O弯曲振动及Ca-0

8、伸缩吸附率()=(Co-c)／CoX100振动的耦合带。从图2的分析可以得到：经改性获得式中：C。为试液中COD，的初始浓度(mg／L)；C的沸石在2364cm-1处出现了C1一Al—Cl的特征吸收为吸附后试液中COD的浓度(mg／L)。峰，而在600~440cm叫出现了C1一Mg—C1的变形一剪式振动峰，表明氯化铝及氯化镁已成功地接枝到了红2结果与讨论辉沸石上，而在其它附近的吸收峰基本没变，说明红辉沸石的层状硅酸盐骨架没有变。2．1红外光