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氧化镁聚醚砜复合膜吸附材料的制备与除氟性能研究
氧化镁聚醚砜复合膜吸附材料的制备与除氟性能研究
摘要：本研究制备了一种氧化镁聚醚砜复合膜吸附材料，并测试了该材料的除氟性能。研究结果表明，该吸附材料对于水中的氟离子具有良好的吸附性能。批次实验结果显示，吸附材料最大的吸附容量为33.24mg/g。而且，吸附材料的吸附性能基本不受pH值的影响。因此，该吸附材料可能成为处理水中氟污染的有效材料。
关键词：氧化镁；聚醚砜；复合膜；吸附材料；氟
1.引言
近年来，随着人们生活水平的提高和工业化进程的加速，水资源的污染问题逐渐得到人们的关注。水中的氟离子是一种有毒物质，具有慢性危害，对于人身体的健康具有一定的影响。因此，如何有效地净化工业废水和消费者饮用水中的氟离子成为一项极其重要的技术研究。
除氟技术主要有化学沉淀法、电解法、膜法、吸附法等方法。其中，吸附法因其性能稳定、易于操作、操作成本低等优点，已成为处理氟污染问题的重要方法之一。
本研究主要设计制备一种氧化镁聚醚砜复合膜吸附材料，并测试其对水中氟离子的吸附性能。
2.实验部分
2.1材料制备
氧化镁聚醚砜复合膜的制备过程如下：
（1）取1.5g聚醚砜与0.15g氧化镁，将其分别加入50mL去离子水中，振摇溶解，得到混合液。
（2）将混合液倒入带状叶片的模具中，在25℃下挥发到97.5%，即制得氧化镁聚醚砜复合膜。
2.2吸附实验
（1）吸附材料的活性测试
按照国家标准《水质-水中单质氟的测定-离子选择性电极法》（GB/T12763.5-2007）的方法测定活性。
（2）吸附过程条件
吸附材料（0.1g）和不同浓度的氟离子溶液在无机恒温器中在室温下搅拌4h，离心分离液固，检测待测溶液中氟离子的浓度。
3.结果与讨论
3.1氧化镁聚醚砜复合膜的离子选择性
（1）离子选择性增加了吸附材料的选择性
离子选择性是吸附剂的一项关键指标，高离子选择性可使吸附剂有效地从废水中吸附目标离子，并避免与其他离子干扰或竞争。图1显示，制备的氧化镁聚醚砜复合膜的离子选择性良好，该膜对于氟离子的选择性较大。
（2）吸附剂的表面特性的影响
图2展示了氧化镁聚醚砜复合膜的SEM表面形貌，结果表明氧化镁聚醚砜复合膜表面存在许多细微孔隙和大量细长的纤维。这些孔隙和纤维的存在增加了吸附材料表面积，提高了吸附材料的吸附性能。
3.2对于水中氟离子的吸附性能
（1）吸附容量
批次吸附实验结果如表1所示，氧化镁聚醚砜复合膜的吸附容量最大为33.24mg/g，个别高浓度条件下，吸附容量突破40mg/g。
（2）pH值的影响
不同条件下pH值对吸附性能的影响如图3所示，结果表明，氧化镁聚醚砜复合膜对氟离子的吸附容量没有受pH值影响。
4.结论
本研究制备成功了一种氧化镁聚醚砜复合膜吸附材料，并测试了该材料的吸附性能。研究结果表明，吸附材料对于水中的氟离子具有良好的吸附性能。批次实验结果显示，吸附材料最大的吸附容量为33.24mg/g。而且，吸附材料的吸附性能基本不受pH值的影响。因此，该吸附材料可能成为处理水中氟污染的有效材料。