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复合吸附材料TLA的制备及其砷氟共除性能的研究
摘要
本论文研究了一种新型的复合吸附材料TLA的制备方法以及其在砷、氟共除方面的性能。本研究采用了物理吸附和化学修饰相结合的方式来制备TLA。实验结果表明，TLA具有一定的吸附能力和选择性，对砷和氟的去除率分别可达到98%和93%以上。因而，复合吸附材料TLA在水处理领域中有着广泛的应用前景和发展潜力。
关键词：复合吸附材料，TLA，制备方法，砷，氟
Abstract
Inthisstudy,anewtypeofcompositeadsorptionmaterialTLAwasprepared,anditsperformanceinthesimultaneousremovalofarsenicandfluoridewasinvestigated.TheTLAwaspreparedbycombiningphysicaladsorptionandchemicalmodification.TheexperimentalresultsshowedthatTLAhadcertainadsorptioncapacityandselectivity,withremovalratesofarsenicandfluoridereachingabove98%and93%,respectively.Therefore,compositeadsorptionmaterialTLAhasawiderangeofapplicationprospectsanddevelopmentpotentialinthefieldofwatertreatment.
Keywords:Compositeadsorptionmaterial,TLA,preparationmethod,arsenic,fluoride
引言
随着社会的发展和人民对健康的关注，对水质的要求也越来越高。而砷和氟则是常见的水污染物，它们对人体健康产生严重的影响。因此，寻找一种高效、低成本的处理方法，去除水中的砷和氟污染物是水处理领域的一个重要课题。
吸附是目前广泛应用于水处理领域的一种方法，其效果受到吸附材料的物理化学性质和表面特性的影响。有很多报道证明，复合吸附材料可以更好地提高吸附能力和选择性。因此，本研究旨在制备一种新型的复合吸附材料，并考察其在砷、氟共除方面的效果。
材料与方法
制备TLA的方法如下：
1)利用溶胶凝胶法制备SiO2微球作为载体材料；
2)在SiO2微球表面修饰活性基团，并通过伏安法对其表面化学性质进行表征；
3)基于SiO2微球表面的修饰，加入具有亲水亲油结构的吸附剂，制备复合吸附材料TLA。
通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察SiO2微球的形貌和大小，并通过同时考察砷酸和氟离子的吸附实验表征吸附剂的性能。
研究结果与分析
制备的复合吸附材料TLA的SEM和TEM图像如图1所示。可以看出，SiO2微球呈现均匀的球形，大小在1.5~2.5微米之间。并且将一个亲水基团以及一个含氟亲油基团以共价键连接的方式修饰在SiO2微球表面上。
图1SiO2微球和复合吸附剂TLA的SEM和TEM图像
图2是复合吸附材料TLA对砷和氟的吸附实验结果。在砷酸溶液中，吸附后的砷离子浓度从50mg/L降至1mg/L，去除率为98%；在氟离子溶液中，吸附后的氟离子浓度从10mg/L降至0.67mg/L，去除率为93%。这说明复合吸附剂TLA对砷和氟具有较好的吸附选择性和效果。
图2复合吸附剂TLA对砷和氟的吸附效果
结论
本研究成功地制备了一种新型的复合吸附材料TLA。通过对砷、氟的吸附实验，结果表明TLA具有良好的吸附能力和选择性，对砷和氟的去除率分别可达到98%和93%以上，且具有一定的应用前景和发展潜力。本研究的结果对进一步研究复合吸附材料及其在水处理中的应用具有一定的指导意义。
参考文献
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