濰坊市坊子區(qū)養(yǎng)殖水質(zhì)改良劑廠(濰坊沸石生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心)
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沸石改性及應(yīng)用
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天然沸石經(jīng)過(guò)改性,可以明顯提高其孔隙率及表面活性,提高吸附性能、離子交換性能及交換量等,從而提高其使用價(jià)值。改性沸石包括范圍很廣,從經(jīng)簡(jiǎn)單的離子交換處理直到結(jié)構(gòu)完全崩塌而得到的產(chǎn)品都屬改性沸石范圍。沸石改性技術(shù)有兩種類型:一類是對(duì)沸石骨架元素的改性,另一類是對(duì)非骨架元素的改性。對(duì)骨架元素的改性包括酸堿處理改性等,對(duì)非骨架元素的改性包括離子交換改性、沸石內(nèi)配位化學(xué)、表面活性劑改性等。本文只對(duì)常用改性方法做簡(jiǎn)單介紹。
酸堿處理改性酸改性,即用無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸處理分子篩,使其骨架脫鋁,可使用的酸有鹽酸、硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、乙二胺四乙酸(H4EDTA)等。根據(jù)分子篩耐酸性的差異,采用不同濃度的酸進(jìn)行骨架脫鋁。沸石經(jīng)酸處理改性后,可部分脫除分子篩骨架鋁以及去除孔道中的堆積物種,增大分子篩硅鋁比及比表面積,大幅度提高其疏水性,可提高分子篩的吸附性能。與沸石的酸處理脫鋁一樣,沸石的堿處理也是一種沸石改性的方法,但與酸處理不同的是,沸石的堿溶液處理可以選擇性地脫除沸石中的硅,降低沸石的硅鋁比,改變與沸石硅鋁比相關(guān)的性能。
白峰、馬鴻文等人研究了13X沸石分子篩對(duì)飲用水中低濃度NH3-N的吸附性能,包括影響吸附的主要因素、沸石對(duì)NH3-N的吸附效果、沸石的再生效果及沸石對(duì)NH3-N的吸附機(jī)理。實(shí)驗(yàn)表明,用NaOH處理的沸石比未處理的沸石對(duì)NH3-N的吸附效果要好。在pH值為6.5~7.5,吸附時(shí)間為20min,吸附溫度為20℃~30℃條件下,沸石對(duì)NH3-N的吸附率接近100%,吸附量可達(dá)16.32mg/g。
鄭禮勝等將天然沸石經(jīng)用HCl及干燥等改性處理后,表面積明顯增加,從而提高了它的吸附能力,并對(duì)改性沸石處理含鉛廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明,在廢水pH值為4~12,Pb2+質(zhì)量濃度為0mg/L~100mg/L范圍內(nèi),按m(鉛)∶m(改性沸石)=1∶200投加改性沸石進(jìn)行處理,鉛去除率在98%以上。