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地下水中砷和氟的危害,近年来在世界范围内引起广泛关注。最近研究发现,全球很多国家和地区都存在砷和氟复合污染的问题,如中国、墨西哥、阿根廷和巴基斯坦等。研究表明地下水中砷的氟的浓度之间具有相关性,相关系数高达0.84。所以,现阶段迫切的需要寻找一种技术,可以用于同步去除饮用水中的砷和氟。综合比较,吸附法是一种高效率,低成本,易操作的除砷除氟工艺。单独用于除砷或除氟的吸附剂较多,而关于同步除砷除氟的吸附剂却很少有人研究。因此开发一种新型的可以同时高效去除水中砷和氟的吸附剂成为问题的关键。考虑到活性氧化铝对氟和铁基吸附剂对砷的较强亲和力,本研究将致力于开发新型的铁铝复合吸附剂用于同步去除砷和氟。本课题对三种不同铝铁摩尔比的复合吸附剂的物理化学特性及除砷除氟性能进行了研究,并与相同实验条件下制备的纯氢氧化铁进行了比较。XRD的结果表明四种吸附剂都属于微晶无定型结构;随着铁铝复合吸附剂中铝含量的增加,比表面积是先增大后减小的,而吸附剂表面pHzpc即等电点是逐渐增大的。吸附试验的结果表明四种吸附剂对砷和氟的去除效果受pH影响很大,但铁铝复合吸附剂与氢氧化铁相比,在更大的pH范围内对砷和氟都有更好的去除;几种吸附剂中除砷除氟效果最好的是4Al1Fe复合吸附剂,在pH值6左右时,对砷和氟的Langmuir理论最大吸附容量分别可以达到71.43 mg/g和45.87 mg/g,其次是1Al1Fe和1Al4Fe吸附剂,效果最差的是氢氧化铁吸附剂,它对砷和氟的最大吸附量分别仅为27.32 mg/g和4.96 mg/g。造成这一结果的原因是吸附剂表面正电荷及羟基基团的不同,而吸附剂表面正电荷和羟基基团越多,对吸附越有利。本研究还考察了所合成的吸附剂对砷和氟的同步去除行为,发现当砷氟共存时,两者之间存在竞争吸附的现象。但砷的存在对氟的去除基本没有什么影响,而氟的存在对砷的影响很大,可以使砷的吸附量明显降低。XPS的分析结果也证明了这一点,当砷和氟吸附到复合吸附剂上时,吸附剂表面的铝元素含量明显降低。这说明与铝元素相连接的羟基基团是砷和氟的吸附活性点位,也就是说砷和氟存在共用的吸附点位,造成了以上的竞争吸附。综上所述,铁铝复合吸附剂在同步除砷除氟方面具有明显优势,表现出良好的吸附性能。并且铁和铝的氢氧化物在自然界中广泛存在,成本低廉,取用方便,因此铁铝复合吸附剂对于处理砷氟共同污染是一个绝佳的选择。