CN101862644A - 一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法 - Google Patents

一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101862644A
CN101862644A CN200910082433A CN200910082433A CN101862644A CN 101862644 A CN101862644 A CN 101862644A CN 200910082433 A CN200910082433 A CN 200910082433A CN 200910082433 A CN200910082433 A CN 200910082433A CN 101862644 A CN101862644 A CN 101862644A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
hydroxyapatite
adsorbent
solution
doped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200910082433A
Other languages
English (en)
Inventor
胡春
孔垂鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Original Assignee
Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS filed Critical Research Center for Eco Environmental Sciences of CAS
Priority to CN200910082433A priority Critical patent/CN101862644A/zh
Publication of CN101862644A publication Critical patent/CN101862644A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法。将一定量的Ca(NO3)2·4H2O和Al(NO3)3·9H2O溶解于已除尽CO2的去离子水中，向溶液中滴加一定量85％的磷酸，并用氨水调节溶液的pH值至8.5-9.5；将得到的白色乳状液转移到高压反应釜中，于80-110℃水热陈化4-8小时；将沉淀过滤，用去离子水洗涤，60-80℃下烘干5-8小时，制得Al掺杂的羟基磷灰石吸附剂。与单独羟基磷灰石较低的吸附能力相比(对氟离子的吸附容量为18.1mg/g)，羟基磷灰石经过Al掺杂以后对氟离子的吸附能力有了明显提高，其理论最大吸附量达到32.6mg/g。

Description

一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种除氟吸附剂的制备方法，具体地说涉及一种Al掺杂羟基磷灰石除氟吸附剂的制备方法。
背景技术
氟离子广泛存在于天然水体和地下水体系当中，长期饮用含氟量过高的水会引起人体氟中毒，从而导致氟骨病，氟斑牙等。世界卫生组织规定饮用水中的氟离子含量不能超过1.5mg/L，我国也已规定饮用水中的氟离子含量不得高于1.0mg/L。
吸附法由于成本低、效果好、设备简单，因此被广泛用于去除饮用水中过量的氟离子。羟基磷灰石作为饮用水除氟的吸附剂，具有制备简单、成本低廉的特点，然而其吸附容量相对较低，需要频繁的对吸附剂进行更换和再生；因此，需要研制吸附容量更大、使用周期更长的除氟吸附剂。
影响吸附剂吸附除氟能力的因素主要包括以下三个方面：(1)吸附剂表面羟基的丰富程度；(2)吸附剂的比表面积；(3)对氟离子有无选择性吸附。事实证明，表面羟基越丰富、比表面积越大、对氟离子有特性吸附的吸附剂，除氟效果越好。
发明内容
本发明的目的在于通过对现有羟基磷灰石进行Al掺杂改性，得到一种吸附容量更大的除氟吸附剂。
为实现上述目的，本实验采用共沉淀法制备一种Al掺杂羟基磷灰石氟离子吸附剂。实验证明，该吸附剂相对于原有的羟基磷灰石氟离子吸附剂，在吸附容量上有很大提高，该材料具有很大的比表面积，且其制备过程简单，易于操作，在氟离子的吸附去除方面具有相当的应用潜力。
具体的说本发明的制备方法为：
将一定量的Ca(NO3)2·4H2O和Al(NO3)3·9H2O溶解于已除尽CO2的去离子水中，其中Ca(NO3)2·4H2O与Al(NO3)3·9H2O的摩尔比为5∶1-20∶1，溶液中Ca2+与Al3+的总离子浓度为0.1-0.5mol/L，向溶液中滴加一定量85％的磷酸，保证溶液中(Ca2++Al3+)与PO4 3-的摩尔比为10∶1-10∶7，用氨水调节溶液的pH值至8.5-9.5；将得到的白色乳状液转移到高压反应釜中，于80-110℃水热陈化4-8小时；将沉淀过滤，用去离子水洗涤，60-80℃下烘干5-8小时，制得Al掺杂的羟基磷灰石吸附剂。
附图说明
图1为本发明制备的Al掺杂羟基磷灰石吸附剂的X射线衍射图。
图2为本发明制备的Al掺杂羟基磷灰石吸附剂的N2吸附-脱附曲线图。
图3为本发明制备的Al掺杂羟基磷灰石吸附剂对氟离子的吸附等温线图。
具体实施方式
通过下面给出的实施例和应用例，可以看出本发明的技术特征和优点。
具体实施方式一：Al掺杂羟基磷灰石除氟吸附剂的制备与表征
将一定量的Ca(NO3)2·4H2O和Al(NO3)3·9H2O溶解于已除尽CO2的去离子水中，其中Ca(NO3)2·4H2O与Al(NO3)3·9H2O的摩尔比为5∶1-20∶1，溶液中Ca2+与Al3+的总离子浓度为0.1-0.5mol/L，向溶液中滴加一定量85％的磷酸，保证溶液中(Ca2++Al3+)与PO4 3-的摩尔比为10∶1-10∶7，用氨水调节溶液的pH值至8.5-9.5；将得到的白色乳状液转移到高压反应釜中，于80-110℃水热陈化4-8小时；将沉淀过滤，用去离子水洗涤，60-80℃下烘干5-8小时，制得Al掺杂的羟基磷灰石吸附剂。
将羟基磷灰石(HAP)吸附剂经过Al掺杂前后的样品进行X射线衍射分析，结果如图1所示，与HAP相比，羟基磷灰石经过Al掺杂以后(HAP-Al)峰形变宽、而衍射峰强度明显加强，说明羟基磷灰石经过Al掺杂以后仍然结晶良好，Al在羟基磷灰石颗粒内部很好的分散。
对HAP、HAP-Al进行比表面积分析，结果如图2所示，HAP、HAP-Al的比表面积分别为75.7和258.6m2/g，Al的掺杂显著提高了羟基磷灰石的比表面积。氟离子的去除主要与吸附剂自身的表面羟基有关，HAP-Al较大的比表面积决定其应该具有较强的吸附去除氟离子的能力。
具体实施方式二：Al掺杂羟基磷灰石吸附除氟的吸附效率
将50mg HAP或HAP-Al吸附剂加入100ml一定浓度的氟离子溶液中，于25℃下恒温震荡，吸附过程中滴加0.1M的硝酸和0.1M NaOH维持溶液pH＝7，每隔一定时间取样分析溶液中氟离子的浓度变化情况。
图3为HAP和HAP-Al对氟离子的吸附等温线图，从图中可以看出，本发明制备的Al掺杂羟基磷灰石吸附剂对水体中的氟离子具有很好的吸附去除能力，与HAP相比，其理论最大吸附容量从18.1mg/g提高到32.6mg/g，吸附效率明显大于常用的羟基磷灰石和活性氧化铝吸附剂。

Claims (5)

1.一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法，其主要步骤为：将一定量的Ca(NO3)2·4H2O和Al(NO3)3·9H2O溶解于已除尽CO2的去离子水中，其中Ca(NO3)2·4H2O与Al(NO3)3·9H2O的摩尔比为5∶1-20∶1，溶液中Ca2+与Al3+的总离子浓度为0.1-0.5mol/L，向溶液中滴加一定量85％的磷酸，保证溶液中(Ca2++Al3+)与PO4 3-的摩尔比为10∶1-10∶7，用氨水调节溶液的pH值至8.5-9.5；将得到的白色乳状液转移到高压反应釜中，于80-110℃水热陈化4-8小时；将沉淀过滤，用去离子水洗涤，60-80℃下烘干5-8小时，制得Al掺杂的羟基磷灰石吸附剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，Ca(NO3)2·4H2O与Al(NO3)3·9H2O的摩尔比为5∶1-20∶1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，保证溶液中(Ca2++Al3+)与PO4 3-的摩尔比为10∶1-10∶7，利于形成羟基磷灰石结构。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，用氨水调节溶液的pH值至8.5-9.5。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，白色乳状液在高压反应釜中于80-110℃水热陈化4-8小时。
CN200910082433A 2009-04-17 2009-04-17 一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法 Pending CN101862644A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910082433A CN101862644A (zh) 2009-04-17 2009-04-17 一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200910082433A CN101862644A (zh) 2009-04-17 2009-04-17 一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101862644A true CN101862644A (zh) 2010-10-20

Family

ID=42954681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910082433A Pending CN101862644A (zh) 2009-04-17 2009-04-17 一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101862644A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102430394A (zh) * 2011-09-21 2012-05-02 青岛农业大学 一种水热改性棉铃内壳吸附除氟材料的制备方法
CN104399426A (zh) * 2014-12-08 2015-03-11 中国矿业大学 一种铝掺杂羟基磷灰石除氟滤料的生产方法
CN104478031A (zh) * 2014-12-08 2015-04-01 中国矿业大学 聚合氯化铝/羟基磷灰石共聚材料的制备方法
CN107096492A (zh) * 2017-04-21 2017-08-29 常州思宇环保材料科技有限公司 一种复合改性除氟吸附剂的制备方法
CN108609593A (zh) * 2018-04-27 2018-10-02 武汉亚洲生物材料有限公司 一种羟基磷灰石及其制备方法和应用
CN110523365A (zh) * 2019-08-17 2019-12-03 江苏长江水务股份有限公司 一种高效去除水体中氟化物的改性羟基磷灰石的制备方法
CN114229819A (zh) * 2021-12-27 2022-03-25 四川大学 锶改性羟基磷灰石及其合成与应用方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102430394A (zh) * 2011-09-21 2012-05-02 青岛农业大学 一种水热改性棉铃内壳吸附除氟材料的制备方法
CN102430394B (zh) * 2011-09-21 2013-03-27 青岛农业大学 一种水热改性棉铃内壳吸附除氟材料的制备方法
CN104399426A (zh) * 2014-12-08 2015-03-11 中国矿业大学 一种铝掺杂羟基磷灰石除氟滤料的生产方法
CN104478031A (zh) * 2014-12-08 2015-04-01 中国矿业大学 聚合氯化铝/羟基磷灰石共聚材料的制备方法
CN104478031B (zh) * 2014-12-08 2016-08-24 中国矿业大学 聚合氯化铝/羟基磷灰石共聚材料的制备方法
CN104399426B (zh) * 2014-12-08 2017-04-26 中国矿业大学 一种铝掺杂羟基磷灰石除氟滤料的生产方法
CN107096492A (zh) * 2017-04-21 2017-08-29 常州思宇环保材料科技有限公司 一种复合改性除氟吸附剂的制备方法
CN108609593A (zh) * 2018-04-27 2018-10-02 武汉亚洲生物材料有限公司 一种羟基磷灰石及其制备方法和应用
CN108609593B (zh) * 2018-04-27 2020-09-08 武汉亚洲生物材料有限公司 一种羟基磷灰石及其制备方法和应用
CN110523365A (zh) * 2019-08-17 2019-12-03 江苏长江水务股份有限公司 一种高效去除水体中氟化物的改性羟基磷灰石的制备方法
CN114229819A (zh) * 2021-12-27 2022-03-25 四川大学 锶改性羟基磷灰石及其合成与应用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101862644A (zh) 一种Al掺杂羟基磷灰石高效除氟吸附剂的制备方法
Liang et al. Preparation of mixed rare earths modified chitosan for fluoride adsorption
CN102059093B (zh) 砷氟共除纳米复合吸附剂
CN102489241B (zh) 一种水处理除氟材料的制备及再生方法
CN104525090A (zh) 一种用于污水除磷的吸附剂及其制备方法
CN110193342A (zh) 一种改性凹凸棒土吸附剂及其制备方法
CN101805037A (zh) 一种磁性壳聚糖微粒去除水中腐殖酸类污染物的方法
CN106799205A (zh) 一种饮用水用除氟砷吸附剂的制备方法
CN101838042B (zh) 一种基于天然矿物的水处理除氟滤料的制备及再生方法
CN104722264A (zh) 掺镧水滑石同时去除废水中砷氟的方法
CN101264440B (zh) 铁改性天然sti沸石除氟材料的制备方法及再生方法
CN102335585B (zh) 锆改性的凹凸棒粘土吸附剂制备方法及采用该吸附剂去除水中氟的方法
CN104148004A (zh) 一种磁性氟离子吸附剂及其制备方法
CN103949207A (zh) 一种基于粉煤灰合成沸石的脱氮除磷材料及其制备和再生方法
CN100566818C (zh) 一种用于水中除氟的改性壳聚糖交联树脂及其制备方法
CN102886239A (zh) 一种铁钛氧化物除氟吸附剂的制备方法
CN103933934B (zh) 一种用于脱除气体中微量水分的吸附剂及制备方法
CN106745628A (zh) 一种碳掺杂羟基磷灰石除氟滤料的生产方法
Cao et al. Effect of preparation methods on phosphate removal of lanthanum-modified bentonite
CN103769061A (zh) 一种胶原蛋白负载超支化聚酯/金属离子氟化物吸附剂的合成方法
CN207576121U (zh) 一种锂电池用真空手套箱再生尾气的吸收装置
JP5988706B2 (ja) セシウム捕捉材及びその製造方法
CN109482148A (zh) 一种加拿大一枝黄花炭基除磷吸附剂的制备方法及应用
CN112427029B (zh) 一种基于煅烧骨磷灰石对重金属离子吸附后的解吸方法
CN104944506A (zh) 一种含氟废水的处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20101020