壳聚糖改性去除饮用水中氟离子的研究

【目的】采用稀土金属镧离子对壳聚糖进行改性，制备新型除氟吸附材料，考察其对饮用水中氟离子的去除效果。【方法】利用浸渍法制备负载镧离子量不同的改性壳聚糖，采用间歇吸附试验研究镧改性壳聚糖对氟离子的去除效率，确定最佳镧改性壳聚糖的制备条件，研究吸附平衡时间、氟离子初始质量浓度、溶液ph、水中共存阴离子对镧改性壳聚糖吸附除氟性能的影响，并采用ftir分析镧改性壳聚糖的表征。【结果】当la(no3)3·nh2o与壳聚糖的质量比为0.25（记为lach3）、氟离子初始质量浓度为10.0mg/l时，镧改性壳聚糖对氟离子的吸附效果最好，氟离子的吸附容量为3.76mg/g，去除率达到75.0%；lach3对氟离子的吸附速度较快，2h吸附基本达到平衡；在氟离子初始质量浓度为2.0～15.0mg/l时，随着氟离子质量浓度的升高，lach3对氟离子的去除率逐渐降低，而吸附容量逐渐增加；氟离子初始质量浓度在4.0～6.0mg/l时，lach3对氟离子的去除率达到90%以上，水中氟离子质量浓度能够达到国家安全饮用水标准（＜1.0mg/l）；lach3对氟离子的吸附容量随溶液ph的升高而降低，其值在饮用水ph值范围内变化不大，ph＞10.0时，吸附容量明显降低；lach3对氟离子的吸附受水体中co32-和hco3-的影响较大；ftir分析显示，lach3中的la3+主要与壳聚糖中的羟基配位结合。【结论】与纯壳聚糖相比，镧离子改性后的壳聚糖对氟离子的吸附效果非常明显，可用于饮用水的脱氟处理。