NaOH浓度对树脂基HFO复合吸附剂的结构及除磷影响

作者：孙健^*; 尚依依; 徐兆郢; 薛崇灏; 赵平歌; 张格红

来源：复合材料学报, 2022, 39(12): 5678-5687.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20211207.002

• 氢氧化钠
• 水合氧化铁
• 阴离子交换树脂
• 复合吸附剂
• 磷酸盐

树脂基水合氧化铁(Hydrated ferric oxide,HFO)复合吸附剂以磷吸附容量大、吸附速率快、洗脱率高等特点，受到广泛关注，但不同NaOH浓度制备的复合吸附剂结构和吸附性能是否一样尚不清楚。通过考察NaOH浓度对树脂基HFO复合吸附剂的结构和除磷性能影响，为优化D213-HFO复合吸附剂制备提供依据。结果表明，NaOH浓度从1 mol·L-1增加至6 mol·L-1，复合吸附剂的HFO负载量(约为16wt%，以Fe质量分数计)和晶体结构无显著差异，但复合吸附剂负载纳米HFO颗粒团聚程度降低，分布更均匀。此外，随着NaOH浓度增加，复合吸附剂的磷吸附容量先增加后稳定(18 mg·g-1)。另外，复合吸附剂吸附磷的平衡时间为240 min，更符合准一级动力学模型(R2> 0.99)，最佳吸附pH为6～8，相同浓度时共存离子对磷吸附影响程度为SO42->Cl->NO3-。在连续5个吸附洗脱周期内，复合吸附剂的磷洗脱率均接近100%。实验表明，随NaOH浓度增加，复合吸附剂负载HFO颗粒分布更均匀，磷吸附容量先增加后稳定，但晶体结构、吸附平衡时间、最佳pH范围、共存离子影响趋势及洗脱效果均无显著差异。

• 单位
  西安热工研究院有限公司; 西安工业大学; 建筑工程学院