【摘 要】
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自然水体中磷元素过高导致的水体富营养化问题在全球范围内都造成着不同程度的危害,对人类生命健康产生极大影响,如何高效去除水体中的磷成为环保科研工作者们研究的重点。氢氧化镧作为一种对磷酸盐有着特异性、高吸附容量的物质,在吸附除磷领域受到广泛关注,但其本身分散的结构难以有效回收及洗脱,通过在合适的基材上负载氢氧化镧,制备出性质稳定、效果理想的复合除磷材料,可以做到经济、高效地除磷,使用不同基材制备出的复
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自然水体中磷元素过高导致的水体富营养化问题在全球范围内都造成着不同程度的危害,对人类生命健康产生极大影响,如何高效去除水体中的磷成为环保科研工作者们研究的重点。氢氧化镧作为一种对磷酸盐有着特异性、高吸附容量的物质,在吸附除磷领域受到广泛关注,但其本身分散的结构难以有效回收及洗脱,通过在合适的基材上负载氢氧化镧,制备出性质稳定、效果理想的复合除磷材料,可以做到经济、高效地除磷,使用不同基材制备出的复合材料除磷性能存在很大差异,良好的基材对于除去水体中的磷有着决定性作用。本文使用聚偏氟乙烯（PVDF）微滤膜与聚丙烯（PP）纤维熔喷布两种化学性质稳定、吸纳性强的高分子多孔片状基材作为理想载体制备除磷材料,并对吸附除磷性能进行了详细研究,主要研究及结论如下:（1）制备出性能良好PVDF含量14%的微滤膜、选用结构及机械性能俱佳的聚丙烯纤维熔喷布作为两种基材,通过氯化镧溶液浸润再与氢氧化钠反应生成氢氧化镧结晶沉积于PVDF及PP基材内,成功制备出La-PVDF及La-PP复合除磷材料。通过静态吸附实验研究了材料对磷酸盐的吸附能力,研究的主要内容包括氢氧化镧负载量、投加量、p H、竞争性离子等因素对吸附效果的影响。结果表明,材料受温度和竞争性离子的影响较小,在影响最大的竞争性离子SO42-浓度高出磷酸盐溶液10倍的情况下,La-PVDF饱和吸附容量为最大值的79%以上,La-PP为75%以上;La-PVDF在p H 4-8范围内效果最佳,La-PP可应用在p H值4-10范围内;La-PVDF及La-PP对磷酸盐的去除率分别为98.36%和99.2%。（2）对吸附过程建立准一级、二级动力学模型以及langmiur、Freundlich吸附等温模型,结果表明两种材料均符合准二级动力学和langmiur模型,吸附过程为化学变化,主要吸附机理为一一对应的单分子层吸附;XRD测试结果表明氢氧化镧晶体成功制备在两种基材上,并证明了吸附过程中存在的化学变化;XPS测试结果证实了La-PVDF、La-PP两种材料的成功制备。（3）La-PVDF在重复洗脱5次之后性能为最大吸附容量的58%;2g La-PP在2.5mg P/L模拟污水动态吸附过程中,最大处理量为14.6L,重复洗脱10次以上材料性能为最大吸附容量的72%以上,证明了除磷材料优秀的性能和实用价值。
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