氧化铝改性活性炭纤维电吸附除氟效能及机理分析

作者：魏永^*; 李贤建; 罗政博; 李克英; 郭子寅; 施荣凯

来源：中国环境科学, 2023, 1-10.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20230221.025

• 氧化铝改性
• 活性炭纤维
• 电吸附
• 除氟
• 化学吸附

采用溶胶─凝胶法制备氧化铝(Al_(2)O_(3))凝胶，将Al_(2)O_(3)凝胶涂覆在活性炭纤维(Activated carbon fibre， ACF)表面，进行热处理后制备改性电极(ACF-Al)，采用配水试验考察电吸附除氟性能.结果表明，在相同试验条件下，选择氟化钠为目标去除物， ACF-Al的电吸附容量较ACF提升了约1倍.通过响应面试验优化后得出最优运行参数:电压2.5 V、浓度15 mg/L及pH 5.72.设置两对电极除氟，出水水质即可满足饮用水卫生标准.经过多次循环再生后，吸附量基本未减少，具有良好的循环使用性能.通过除氟曲线拟合符合Langmuir吸附等温模型， 吸附动力学遵循准一级动力学模型，并结合傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱分析，发现氟离子的吸附机理为不仅包含物理电吸附，还在ACF-Al表面通过离子交换， 取代了-OH基团发生化学吸附.

• 单位
  环境科学与工程学院; 常州大学