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在利用天然斜发沸石进行科学研究及生产中发现,天然斜发沸石在碱性介质中会吸附OH-,本文主要研究了改性斜发沸石对OH-的吸附特性和斜发沸石吸附OH-后的解吸及再生。
研究中测定了20℃时改性斜发沸石对NaOH、KOH、NH4OH、Ca(OH)2 四种碱溶液中OH-的吸附量,结果表明,钙改性和镁改性斜发沸石对Ca(OH)2 溶液中OH-的吸附量最大,并进一步研究了OH-的初始浓度、吸附温度等对OH-吸附量的影响。从SEM 可看出,吸附OH-后的改性斜发沸石表面有大量的晶体颗粒存在,表明改性斜发沸石主要为表面沉淀吸附。在25℃下,钙改性斜发沸石和镁改性斜发沸对Ca(OH)2 溶液中OH-的全吸附容量分别为22.21mg/g、25.30mg/g。对25℃时改性斜发沸石在Ca(OH)2 溶液中OH-的吸附数据,根据动边界模型理论,采用最小二乘法进行线性拟合,确定改性斜发沸石对Ca(OH)2 溶液中OH-的吸附动力学过程主要由颗粒扩散控制。测定了25℃、50℃和75℃时改性斜发沸石吸附Ca(OH)2 溶液中OH-的试验数据,绘制出不同温度下的吸附等温线,并采用最小二乘法进行线性拟合得出,Langmuir 吸附等温式能够更好地描述25℃、50℃和75℃时改性斜发沸石对Ca(OH)2 溶液中OH-的吸附过程,并求解出其线性拟合方程及相关参数。
确定了吸附OH-后的改性斜发沸石的最佳解吸剂为25[%]NH4Cl+0.1mol/L H2SO4,选试验解吸温度为70℃,当解吸流速为8mL/min 时改性斜发沸石的OH-解吸量达到峰值。发现了煮沸再生后的钙改性和镁改性斜发沸石的K+吸附量最大,分别为10.8mg/g和7.73mg/g。
经过三个周期的循环解吸再生试验,结果表明改性斜发沸石可以进行循环再利用。