CN112263990A - 镧改性活性炭的制备方法及去除水中氟离子的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种镧改性活性炭的制备方法及去除水中氟离子的方法。将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4‑12，然后在25℃～55℃反应。通过对活性炭进行镧改性，能够在活性炭表面进行镧负载。金属镧能够增加活性炭表面的金属阳离子，提高对氟离子等阴离子污染物的吸附。镧元素的原子半径大，容易失去外层s、5d或4f'的电子，镧元素对于电负性较高的氟离子有非常强的亲和性，根据路易斯酸碱理论，La3+为典型的路易斯酸，而F‑则为典型的路易斯碱，La3+与F‑通过配位作用形成配位共价键相结合。该镧改性活性炭能够有效提高活性炭吸附剂对氟的吸附效能。

Description

镧改性活性炭的制备方法及去除水中氟离子的方法
技术领域
本申请涉及废水处理领域，具体而言，涉及一种镧改性活性炭的制备方法及去除水中氟离子的方法。
背景技术
氟化物的毒性与其反应活性和结构有关，可溶的氟化物，例如最常见的NaF，具有一定的毒性。饮用含有过量氟离子的饮用水，这会对人体健康造成威胁。长期饮用高氟水而导致的氟斑牙、氟骨症等蓄积性氟中毒是全球影响最广的地方病，氟过量摄入对儿童智商也有明显影响。在已经发布的饮用水卫生标准(GB5749-2006)和地下水质量标准(GB/T14848-2017)中都明确规定了氟离子的浓度限值，即1.0mg/L。因此，研究水中氟离子的去除技术迫在眉睫。
目前，国内外常用的除氟方法主要有反渗透、电渗析、沉淀、离子交换和吸附，在上述方法中，吸附法已被认为是减少氟最有效的方法，因为它具有成本低，操作简便，高效环保等优点。目前研究中涉及的吸附材料主要有活性氧化铝，炭质材料，活性粘土，稀土氧化物，层状双氢氧化物，沸石和纤维吸附剂。其中活性氧化铝和炭材料应用较为广泛，但是活性氧化铝稳定性较差，容易产生二次污染，传统炭材料吸附效果有限。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种镧改性活性炭的制备方法及去除水中氟离子的方法，能够有效提高活性炭吸附剂对氟的吸附效能。
第一方面，本申请提供一种镧改性活性炭的制备方法，包括：
将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12，然后在25℃～55℃反应。
采用该方法制得的镧改性活性炭能够有效地吸附去除水中的氟。活性炭表面含有丰富的羟基、羧基等含氧官能基团，并且活性炭具有较大的比表面积和孔容积，通过对活性炭进行镧改性，能够在活性炭表面进行镧负载。金属镧能够增加活性炭表面的金属阳离子，提高对氟离子等阴离子污染物的吸附。镧元素的原子半径大，容易失去外层s、5d或4f'的电子，镧元素对于电负性较高的氟离子有非常强的亲和性，根据路易斯酸碱理论，La3+为典型的路易斯酸，而F-则为典型的路易斯碱，La3+与F-通过配位作用形成配位共价键相结合。因此本申请提供的镧改性活性炭，能够有效提高活性炭吸附剂对氟的吸附效能。
第二方面，本申请提供一种镧改性活性炭，采用前述的镧改性活性炭的制备方法制得。
该镧改性活性炭，能够高效去除水中的氟。
第三方面，本申请提供一种镧改性活性炭去除水中氟离子的方法，包括：
将前述的镧改性活性炭接触含有氟离子的水，直至镧改性活性炭吸附饱和。
采用该方法能够有效地去除水中的氟。
在本申请一些实施方式中，制备镧改性活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.05～0.1mol/L，调节pH在11～12，反应温度40℃；反应时间12h，在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为7.91mg/g～9.00mg/g；
或者，制备镧改性活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.05mol/L，调节pH为12，反应温度40℃；反应时间12h，在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为7.91mg/g；
或者，制备镧改性活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.09mol/L，调节pH在11，反应温度40℃；反应时间12h，在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为9.00mg/g。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了改性剂浓度对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响；
图2示出了浸渍温度对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响；
图3示出了浸渍时间对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响；
图4示出了改性pH对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响；
图5为本申请实施例提供的镧改性活性炭的红外吸收光谱图；
图6为本申请实施例提供的镧改性活性炭的XPS全扫描谱图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本实施方式提供了一种镧改性活性炭的制备方法，包括：
将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12，然后在25℃～55℃反应。
采用该方法制得的镧改性活性炭能够有效地吸附去除水中的氟。活性炭表面含有丰富的羟基、羧基等含氧官能基团，并且活性炭具有较大的比表面积和孔容积，通过对活性炭进行镧改性，能够在活性炭表面进行镧负载。金属镧能够增加活性炭表面的金属阳离子，提高对氟离子等阴离子污染物的吸附。镧元素的原子半径大，容易失去外层s、5d或4f'的电子，镧元素对于电负性较高的氟离子有非常强的亲和性，根据路易斯酸碱理论，La3+为典型的路易斯酸，而F-则为典型的路易斯碱，La3+与F-通过配位作用形成配位共价键相结合。因此本申请提供的镧改性活性炭，能够有效提高活性炭吸附剂对氟的吸附效能。
在本申请的一些实施方式中，提供一种镧改性活性炭的制备方法，包括：
步骤S1、对活性炭进行预处理。
进一步地，预处理包括：将活性炭研磨过筛，筛选出粒径为400目～200目(37～75微米)之间的活性炭。
进一步可选地，将上述的活性炭研磨过筛，筛选出粒径在40～70微米之间的活性炭。
示例性地，将上述的活性炭研磨过筛，筛选出粒径在45微米、50微米、55微米、60微米或者70微米的活性炭。
进一步地，上述的活性炭选自煤基活性炭。
进一步地，对上述研磨过筛后得到的粒径为400目～200目(37～75微米)之间的活性炭用乙醇和纯水清洗，洗至中性，并在100～110℃下烘干8～15h。
进一步可选地，干燥是在102℃～108℃下烘干9～14h。
示例性地，干燥是在103℃、105℃或者106℃下烘干10h、12h或者13h。
进一步地，干燥是放至在鼓风干燥箱中进行干燥。
步骤S2、将煤基活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12，然后在25℃～55℃反应。
通过调节pH值在4-12范围内，能够提高镧改性活性炭对氟的吸附效果。具体而言：当pH值在4～7范围时，尤其是酸性范围时，能够增加活性炭的孔容以及比表面积，从而提高吸附容量。在碱性条件下时，根据路易斯酸碱理论，负载在活性炭上的La3+容易与OH-反应生成络合物形式负载于活性炭表面，使得活性炭表面La3+负载更为牢固，从而能够进一步提高对氟的吸附效能。
进一步地，通过单因素实验以及曲面响应优化结果表明调节pH值对于镧改性活性炭对氟的吸附效果的影响是：碱性>酸性>中性。
进一步地，将煤基活性炭浸入在浓度为0.06～0.14mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在5-11，然后在26℃～54℃反应。
示例性地，将煤基活性炭浸入在浓度为0.05mol/L、0.1mol/L或者0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值为4、8或者12，然后在25℃、40℃或者55℃反应。
进一步地，上述在25℃～55℃反应时，反应时间为6h～18h。
进一步可选地，上述在25℃～55℃反应时，反应时间为6.5h～17.5h。
进一步可选地，上述在25℃～55℃反应时，反应时间为7h～17h。
示例性地，上述在25℃～55℃反应时，反应时间为7h、8h、9h、10h、12h或者15h。
进一步地，将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12的步骤，包括：将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，然后滴加酸或碱调节pH至4-12。
在本申请一些实施例中，将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12的步骤，包括：将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，然后滴加酸调节pH至4-12，可选地，该酸选择盐酸。
进一步可选地，盐酸的浓度为0.001～1.0mol/L。
进一步可选地，盐酸的浓度为0.005～0.5mol/L。
进一步可选地，盐酸的浓度为0.01～0.1mol/L。
示例性地，上述的盐酸的浓度为0.001mol/L、0.01mol/L、0.1mol/L0.5 mol/L或者1.0mol/L。
在本申请一些实施例中，将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12的步骤，包括：将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，然后滴加碱调节pH至4-12，可选地，该碱选择氢氧化钠。
进一步可选地，氢氧化钠的浓度为0.001～1.0mol/L。
进一步可选地，氢氧化钠的浓度为0.005～0.5mol/L。
进一步可选地，氢氧化钠的浓度为0.01～0.1mol/L。
示例性地，上述的氢氧化钠的浓度为0.001mol/L、0.01mol/L、0.1mol/L、0.5mol/L或者1.0mol/L。
进一步地，在25℃～55℃反应时，是在搅拌的条件下进行反应，搅拌的转速为300～500rpm。
进一步可选地，在25℃～55℃反应时，是在搅拌的条件下进行反应，搅拌的转速为310～490rpm。
进一步可选地，在25℃～55℃反应时，是在搅拌的条件下进行反应，搅拌的转速为320～480rpm。
示例性地，在25℃～55℃反应时，是在搅拌的条件下进行反应，搅拌的转速为330rpm、350rpm、360rpm、380rpm、400rpm、420rpm、450rpm或者470rpm。
进一步地，在25℃～55℃反应后，还将反应后的混合液冷却，并调节pH为中性。
在本申请一些实施方式中，将反应后的混合液冷却，是自然冷却至室温。
进一步地，将上述的混合液调节至pH为中性，是用酒精和去离子水洗去未反应的镧盐并使混合溶液pH为7。
进一步地，上述的镧盐选自硝酸镧或者氯化镧中的至少一种。
进一步地，将反应后的混合液冷却后，还在100～110℃干燥。
进一步可选地，将反应后的混合液冷却后，还在101～109℃干燥。
进一步可选地，将反应后的混合液冷却后，还在102～108℃干燥。
示例性地，将上述的反应后的混合液冷却后，还在103℃、104℃、105℃、106℃或者107℃干燥。
进一步地，上述进行干燥时，是将混合液放置在真空干燥箱里进行干燥。
在本申请一些实施方式中，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.05～0.1mol/L，调节pH在11～12，反应温度40℃；反应时间12h。
在本申请一些实施方式中，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.05mol/L，调节pH为12，反应温度40℃，反应时间12h。
在本申请一些实施方式中，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.09mol/L，调节pH在11，反应温度40℃，反应时间12h。
本申请的一些实施方式还提供一种镧改性活性炭，采用前述实施方式提供的镧改性活性炭的制备方法制得。
采用前述实施方式制得的镧改性活性炭，能够吸附除地下水中氟离子。
在本申请一些实施方式中，还提供一种镧改性煤基活性炭去除水中氟离子的方法，包括：
将前述的镧改性活性炭接触含有氟离子的水，直至镧改性活性炭吸附饱和。
进一步地，将前述的镧改性活性炭接触含有氟离子的水至少12小时，以使镧改性活性炭吸附饱和。
进一步地，含氟水的浓度为1mg/L～100mg/L。
示例性地，含氟水的浓度为2mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L、100mg/L。
该方法能够极大地提高活性炭吸附剂对氟的吸附效能。
采用该镧改性煤基活性炭吸附去除氟，主要依靠离子交换作用、静电吸附作用以及吸附剂本身固有的物理吸附作用。基于FTIR、XPS分析结果可知，活性炭表面的-OH在吸附除氟过程中有重要作用，在吸附后-OH明显减少。并且La(III)对氟化物有非常强的亲和力，OH-容易被置换形成三氟化镧，如式(1)、(2)所示。由zeta点位分析结果可知优化改性之后，由于煤基活性炭表面负载了La(III)，吸附剂表面正电荷数量增加，所以吸附剂表面的零电荷点从4.2升高到了6.3。因此在溶液pH<6.3时，吸附剂表面容易带正电荷，对氟离子产生会产生静电吸附作用，从而有效去除溶液中的氟离子，例如式(3)、(4)所示。
离子交换吸附：
GAC-O-La(OH)2+2F-→GAC-O-LaF2+2OH- (1)
GAC-COO-La(OH)2+2F-→GAC-COO-LaF2+2OH- (2)
静电吸附：
GAC+H2O-H+→GAC-H++H2O (3)
GAC-H++F-→GAC-H+-F-+H2O (4)
在本申请一些实施方式中，制备镧改性煤基活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.05～0.1mol/L，调节pH在11～12，反应温度40℃；反应时间12h，在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为7.91mg/g～9.00mg/g。
在本申请一些实施方式中，制备镧改性煤基活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.05mol/L，调节pH为12，反应温度40℃；反应时间12h，在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为7.91mg/g。
在本申请一些实施方式中，制备镧改性煤基活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.09mol/L，调节pH在11，反应温度40℃；反应时间12h，在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为9.00mg/g。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述：
实施例1
提供一种镧改性煤基活性炭的制备方法，包括：
(1)首先对活性炭原炭进行预处理，包括研磨过筛，筛选出粒径为400目～200目(37～75微米)之间的活性炭，然后用乙醇和超纯水清洗，洗至中性，最后放至鼓风干燥箱中在105℃下烘干10h。
(2)取步骤(1)中得到的预处理后的活性炭2.0g，浸渍在100ml的一定浓度(0.05～0.15mol/L)的硝酸镧溶液中，其次，在一定温度(25℃～55℃)下，通过滴加0.001～1.0mol/L的NaOH(或HCl)溶液，调节pH为(4～12)，在转速为400rpm下反应一定时间(6h～18h)。
(3)然后将步骤(2)中得到的混合液冷却至室温，用酒精和去离子水洗去未反应的硝酸镧并使pH为7，置于真空干燥箱里105℃干燥24h。
制备条件设置分别详见各方法步骤中
1、采用单因素变量法优化制备条件提高吸附效果：
单因素变量法优化的制备条件：硝酸镧浓度为0.05、0.1、0.15mol/L；浸渍温度为25℃、40℃、55℃；浸渍时间为6h、12h、18h；改性pH为4、8、12。制备得到的镧改性颗粒活性炭进行等温吸附实验：
等温吸附实验步骤：配制不同浓度的氟离子标准溶液，溶液浓度C0分别为1mg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、40mg/L、100mg/L的溶液50ml，再分别加入50mg上述制得的改性活性炭试样(CGAC＝50mg/50mL)。控制温度为25℃，接触时间12h，振荡结束后样品通过0.45μm滤膜过滤，经纤维滤膜(0.45μm)过滤后，按照要求稀释至1mg/L以下待离子色普测定。
测定结果见说明书附图1～附图4。图1～图4中，横坐标为氟离子的平衡浓度，纵坐标为氟离子的平衡吸附量。其中，图1示出了改性剂浓度对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响。其中，等温吸附实验的条件为(C0＝1、2、5、10、20、40、100mg/L，T＝25℃，pH＝6.8±0.1，CGAC＝50mg/50mL)。图2示出了浸渍温度对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响。其中，等温吸附实验的条件为(C0＝1、2、5、10、20、40、100mg/L，硝酸镧浓度：CLa＝0.05mol/L，pH＝6.8±0.1，CGAC＝50mg/50mL)。图3示出了浸渍时间对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响，其中，等温吸附实验的条件为(C0＝1、2、5、10、20、40、100mg/L，T＝40℃，CLa＝0.05mol/L，pH＝6.8±0.1，CGAC＝50mg/50mL)。图4示出了改性pH对镧改性煤基活性炭的吸附效能的影响，其中，等温吸附实验的条件为(C0＝1、2、5、10、20、40、100mg/L，T＝40℃，CLa＝0.05mol/L，t＝12h，CGAC＝50mg/50mL)。
结合图1～图4的检测结果，可以看出当硝酸镧浓度为0.05mol/L、浸渍时间为12h、浸渍温度为40℃、pH值为12时，采用本申请方法制得的镧改性煤基活性炭的氟吸附量最大，能够达到7.91mg/g。
2、采用曲面响应优化法优化实施例制备条件提高吸附效果：
(1)采用Design-expert软件(Version8.0.6)进行实验参数设计以及后期数据分析统计，按照表1中参数进行中心复合实验设计各因素与水平的代码值际。
表1实验因素的编码和水平
Figure BDA0002720055310000111
(2)在Design-expert软件设计的29种制备条件值下，对初始浓度为C0＝20mg/L的氟离子溶液进行吸附实验，记录吸附量。通过Design-expert软件(Version8.0.6)进行方差分析以及进行响应曲面分析，方差分析表如表2所示。
表2响应曲面模型的方差分析表
Figure BDA0002720055310000121
从上述表2可以看出，响应曲面优化最佳条件值：硝酸镧浓度为0.09mol/L、改性pH值为11、浸渍温度为40℃、浸渍时间为12h，最大的氟吸附量分别为9.00mg/g。
对比单因素变量法和曲面响应结果表明曲面优化的结果最佳。四种因素对氟吸附量的影响程度为：pH﹥CLa﹥t>T，pH与CLa交互作用影响最大。
结合单因素变量法和曲面响应结果表明曲面优化的结果，当硝酸镧浓度为0.09mol/L、改性pH值为11、浸渍温度为40℃、浸渍时间为12h，制得的镧改性活性炭对于氟的吸附效果最大，最大的氟吸附量分别为9.00mg/g。
3、对实施例1中的镧负载改性活性炭进行结构表征。
(1)FTIR分析
为了鉴定煤基活性炭(Cb-GAC)、镧改性活性炭(LCb-GAC)、吸附后的煤基活性炭(spent Cb-GAC)、吸附后的镧改性活性炭(spent LCb-GAC)的特征官能团，进而了解结构组成，进行了红外光谱测定，结果见说明书附图5。
由图5可知，LCb-GAC在648.95cm-1、1486.91cm-1处出现了新的特征峰，分别为La-OH键的弯曲振动和伸缩振动所产生的。表明负载后的La元素以La-OH的结合形式存在于活性炭表面，根据酸碱理论解释，由于La3+是路易斯酸容易与溶液中的OH-发生络合反应在活性炭表面以La-OH键结合形式存在。在3613.20cm-1处LCb-GAC出现尖锐的特征峰应为O-H键的伸缩振动，这可能是La与OH-络合后，导致O-H峰的出现。
由图5可知，吸附后的LCb-GAC在648.95cm-1、1486.91cm-1处La-OH键的弯曲振动和伸缩振动所产生的特征峰都明显减弱，说明La-OH键在与氟离子溶液接触过程中，发生断裂。由于在水溶液中La3+以络合离子形态存在，F-的电负性(4.00)高于OH-的电负性(3.51)，La3+极易与F-相互吸引发生作用形成La-F键。因此推测La-OH键在吸附除氟的过程中与氟离子发生了离子交换反应，La-OH与氟离子作用形成La-F，从而有效的去除溶液中的氟离子浓度。spent LCb-GAC与LCb-GAC在3610.72cm-1处出现O-H键的伸缩振动所产生的尖锐特征峰，该峰在吸附后出现了明显减弱，更进一步说明了在吸附氟离子过程中La-OH键的OH-与F-发生了离子交换反应，从而减少了吸附剂表面O-H的含量。对比spent Cb-GAC与Cb-GAC的谱峰图，未看见明显变化，主要因为Cb-GAC的吸附量较低的缘故，导致在活性炭表面未发生较多的吸附反应。在对比LCb-GAC吸附前后的谱峰图，则可以观察到明显变化，主要是因为LCb-GAC的吸附量提高了12.33倍，吸附剂表面发生了大量吸附作用所导致。
(2)XPS分析
为了进一步研究Cb-GAC、LCb-GAC、spent Cb-GAC、spent LCb-GAC的元素组成以及变化，明确负载和吸附的机理，进行了XPS分析测定，结果见说明书附图6。XPS全扫描谱图下的C：N：O：La：F原子比，如表3所示。
表3 XPS全扫描谱图下的C：N：O：La：F原子比
Figure BDA0002720055310000141
由图6和表3可以看出优化改性后LCb-GAC上出现了明显的La3d峰，La元素含量从0.42％增加至7.85％，这表明La成功负载至活性炭表面。同时O1s峰明显增加，含量从8.27％上升至28.67％，表明改性后活性炭表面含氧官能基团增加，结合FTIR分析可知，这里增加的含氧官能基团主要是O-H。
由图6和表3可知，spent LCb-GAC上F1s峰明显增加，F元素从0.97％增加至2.84％，这表明LCb-GAC较容易与溶液中的氟离子发生相互作用，从而有效吸附氟离子，因此在优化改性后对于氟离子的吸附能力增强了。同时，Spent LCb-GAC的OH-出现下降，结合FTIR分析可知，可能是吸附剂表面的OH-与F-发生离子交换反应所导致的。spent Cb-GAC和Cb-GAC的F1s峰分析，可知spent Cb-GAC上F1s峰不显著，吸附前后的F元素从0.42％增加至0.88％，增加较少主要是因为Cb-GAC对氟离子吸附效能有限。
本申请采用镧负载改性活性炭吸附去除水中的氟，并结合水体的性能，能够了解活性炭吸附材料在饮用水深度处理中的吸附特性，为解决饮用水水源发生污染，在深度处理过程中如何选用活性炭吸附材料提供了理论基础。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镧改性活性炭的制备方法，其特征在于，包括：
将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12，然后在25℃～55℃反应。
2.根据权利要求1所述的镧改性活性炭的制备方法，其特征在于，
所述在25℃～55℃反应的时间为6h～18h。
3.根据权利要求1或2所述的镧改性活性炭的制备方法，其特征在于，
所述将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，调节pH值在4-12的步骤，包括：将活性炭浸入在浓度为0.05～0.15mol/L的镧盐溶液中，然后滴加酸或碱调节pH至4-12；
可选地，所述酸为盐酸，所述盐酸的浓度为0.001～1.0mol/L；
可选地，所述碱为氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度为0.001～1.0mol/L。
4.根据权利要求1或2所述的镧改性活性炭的制备方法，其特征在于，
所述在25℃～55℃反应时，是在搅拌的条件下进行反应，搅拌的转速为300～500rpm。
5.根据权利要求1所述的镧改性活性炭的制备方法，其特征在于，
所述在25℃～55℃反应后，还将反应后的混合液冷却，并调节pH为中性。
6.根据权利要求1所述的镧改性活性炭的制备方法，其特征在于，
将反应后的混合液冷却后，在100～110℃干燥。
7.根据权利要求1所述的镧改性活性炭的制备方法，其特征在于，
所述镧盐选自硝酸镧或者氯化镧中的至少一种；
可选地，镧盐为硝酸镧，所述硝酸镧浓度为0.05～0.1mol/L，调节pH在11～12，反应温度40℃，反应时间12h；
或者，所述镧盐为硝酸镧，所述硝酸镧浓度为0.05mol/L，调节pH为12，反应温度40℃，反应时间12h；
或者，所述镧盐为硝酸镧，所述硝酸镧浓度为0.09mol/L，调节pH在11，反应温度40℃，反应时间12h。
8.一种镧改性活性炭，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的镧改性活性炭的制备方法制得。
9.一种镧改性活性炭去除水中氟离子的方法，其特征在于，包括：
将权利要求8所述的镧改性活性炭接触含有氟离子的水，直至所述镧改性活性炭吸附饱和。
10.根据权利要求9所述的镧改性活性炭去除水中氟离子的方法，其特征在于，
制备所述镧改性活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.09～0.05mol/L，调节pH在11～12，反应温度40℃，反应时间12h；在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为7.91mg/g～9.00mg/g；
或者，制备所述镧改性活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.05mol/L，调节pH为12，反应温度40℃，反应时间12h；在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为7.91mg/g；
或者，制备所述镧改性活性炭时，镧盐为硝酸镧，硝酸镧浓度为0.09mol/L，调节pH在11，反应温度40℃，反应时间12h；在该反应条件下制得的镧改性活性炭用于吸附去除水中的氟，氟吸附量为9.00mg/g。
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