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复合吸附材料的制备及其砷氟共除性能的研究
复合吸附材料的制备及其砷氟共除性能的研究
摘要：
砷和氟是对人体健康产生严重影响的环境污染物。本研究旨在制备一种复合吸附材料，用于砷和氟的共除。首先采用溶胶-凝胶法制备了Fe-Mn复合氧化物，并利用扫描电子显微镜、X射线衍射和比表面积分析仪对其进行了表征。然后通过浸渍法将制备得到的复合氧化物负载于活性炭中，制备得到了Fe-Mn/活性炭复合吸附材料。最后通过批次吸附实验，研究了该复合吸附材料在砷和氟的共除中的性能。结果表明，该复合吸附材料对砷和氟具有良好的吸附能力，并且吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型。因此，该复合吸附材料具有应用潜力，可以用于砷和氟的联合去除。
关键词：复合吸附材料，砷，氟，共除，溶胶-凝胶法
1.引言
砷和氟是常见的地下水污染物，也对人体健康产生了严重威胁。传统的处理方法主要包括沉淀、吸附、离子交换和膜分离等。然而，这些方法存在着效率低、操作复杂和成本高等不足之处。因此，研发一种高效、经济且环保的处理方法具有重要意义。
2.实验部分
2.1材料制备
首先，采用溶胶-凝胶法制备了Fe-Mn复合氧化物。将适量的FeCl2和MnCl2溶解在去离子水中，控制pH值并加入NH3·H2O进行沉淀，然后通过离心分离和洗涤得到沉淀。最后，将沉淀在80℃下煅烧4小时得到Fe-Mn复合氧化物。通过扫描电子显微镜、X射线衍射和比表面积分析仪对其进行了表征。
2.2复合吸附材料制备
将制备得到的Fe-Mn复合氧化物通过浸渍法负载于活性炭中，制备得到了Fe-Mn/活性炭复合吸附材料。最后，将复合吸附材料在120℃下干燥12小时，得到最终的复合吸附材料。
3.结果与讨论
3.1表征结果
通过扫描电子显微镜观察，Fe-Mn复合氧化物呈现出较为均匀的颗粒形貌。X射线衍射分析结果显示，Fe-Mn复合氧化物具有衍射峰，证明其晶体结构完善。比表面积分析仪测得Fe-Mn复合氧化物的比表面积为XXm^2/g，表明其具有较高的吸附性能。
3.2吸附性能研究
通过批次吸附实验研究了Fe-Mn/活性炭复合吸附材料在砷和氟的吸附过程中的性能。实验结果显示，随着吸附时间延长，砷和氟的吸附量逐渐增加并趋于平衡。吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型，说明吸附过程是化学控制的。
4.结论
本研究制备了一种Fe-Mn/活性炭复合吸附材料，用于砷和氟的共除。实验结果表明，该复合吸附材料对砷和氟具有良好的吸附能力，并且吸附过程符合准二级动力学和Langmuir吸附等温模型。因此，该复合吸附材料具有应用潜力，可以用于砷和氟的联合去除。
参考文献：
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