摘要: 随着城市化进程的加快，人们对生活环境要求也越来越高。其中对于工业废水为主的水污染成为人们现阶段重点关注的对象。相比碱中和为代表的处理重金属阳离子的广泛研究和应用，阴离子型的污染物处置相关的研究需要加强，吸附法所需要的可选择的阴离子... 展开 随着城市化进程的加快，人们对生活环境要求也越来越高。其中对于工业废水为主的水污染成为人们现阶段重点关注的对象。相比碱中和为代表的处理重金属阳离子的广泛研究和应用，阴离子型的污染物处置相关的研究需要加强，吸附法所需要的可选择的阴离子型吸附剂的目前很有限。本文以机械力球磨为手段、氧化铋为基体，通过合成sillén型层状氧化物Bi2O2X（X代表卤素离子及其他阴离子），利用不同阴离子（X）组成物质的稳定性差异，开发高效阴离子交换剂，评价对碘离子，砷酸根离子的去除效果。对比了球磨单独活化氧化铋，硫酸铋盐与氧化铋混磨制备阴离子交换材料，在除碘和除砷方面的性能差异，探讨了作用机理，具体内容如下。 通过机械力球磨手段进行不同条件下活化α-Bi2O3，评价了活化材料对含碘废水溶液中碘的吸附性能。在球磨转速200rpm、球磨时间120min条件下活化的样品产生有效氧空位，对不同浓度的碘离子均有富集效果，在吸附剂投加量为1g/L时对100ml200mg/L碘溶液的最大吸附量可达到102.67mg/g，呈现出优异的碘离子吸附性能。对碘离子吸附沉渣进行XRD分析确认到BiOI的生成，便于从溶液中分离。 α-Bi2O3与不同种类铋盐进行混合球磨制备不同铋基材料对含碘溶液进行去除，Bi2(SO4)3与α-Bi2O3混磨合成Bi2O(OH)2SO4（Bi-O-A）对碘离子的效果最佳。Bi2(SO4)3与α-Bi2O3的比例为2∶1球磨条件为600rpm/120min时制备的材料，投加量1g/L，碘离子溶液初始浓度为200mg/L时，最大吸附容量高达315.25mg/g，反应后产物结晶相几乎以纯相BiOI的形式存在，且易固液分离。 探索球磨活化或者制备不同铋基材料对砷进行富集性能，利用活化后含氧空位型α-Bi2O3(MC-Bi2O3)以及含阴离子交换位点的Bi-O-A对有毒有害的砷酸根/亚砷酸根进行处理，最佳条件下制备的MC-Bi2O3/Bi-O-A对10mg/L的砷酸根的去除率分别达到了42.5%及99.85%，对亚砷酸根处理效率分别达到了9.45%以及21.15%。特别是Bi-O-A用于吸附交换砷酸根可以得到相应的Bi2O(OH)AsO4相，底物沉渣可以固体的形式沉淀过滤分离。 综上所述，从材料制备工艺的角度出发，采用机械力化学球磨活化手段以及添加不同铋基材料混磨的思路，制备了一系列对阴离子污染物具有去除效果的铋基功能材料，工艺简单、绿色高效。反应后得到的沉渣产物不仅具有易回收的优点，而且可以通过简单的加热反应进行分离回收碘资源和氧化铋，可以作为材料循环合成的原料再利用。 收起