沸石的應用

時間：2023-03-24 14:29:46來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

沸石的應用

[db:作者] / 2023-01-03 00:00

[應用]沸石在石油化工、土壤改良、污水處理、冶金、醫藥、原子能工業以及輕工業等部門有廣泛的應用，而建材工業是沸石的主要應用領域。在污水處理領域，沸石可用于去除氨氮、磷、氟、砷、金屬離子、有機污染物、放射性物質等。

①處理含氟污水天然沸石除氟效果很差，通過改性處理可以使其具備較強的除氟能力。郝培亮等利用循環流化床粉煤灰合成分子篩，經載鐵改性制備除氟劑用于處理含氟廢水，以期達到以廢治廢的良好效果。表4-21是5種除氟劑的對比資料，載鐵X型分子篩明顯優于其他4種除氟劑，特別是對中、低濃度含氟廢水具有很高的除氟率，一次處理即可達到排放要求；對高濃度含氟廢水，該產品可以發揮高除氟率和除氟容量大的優點，使之降到較低濃度再行除氟。實驗證明，除氟劑的除氟率低于80%時應用價值是有限的，特別是當除氟容量也不大時，因為它對中、高濃度含氟廢水需要多次除氟，而對低濃度含氟廢水也很難一次達標排放。

表4-2 15種除氟劑的比較

②處理含氨氮廢水利用沸石去除污水中的氨氮，國內外已經有較廣泛的研究，主要認為沸石對氨氮去除的機理為對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用，一般認為對非離子氨的吸附作用占主導地位。其原因是氨為極性分子，而沸石表面荷負電，因此對氨具有較強的吸附作用。目前人們的研究熱點為對沸石進行活化與改性，以達到更好地去除氨氮的目的。

JorgensenT.C.等研究了斜發沸石在有機物存在條件下廢水中氨氮的去除效果。研究表明，較傳統的生物法去除廢水中氨氮和有機物，采用斜發沸石處理能更好地承受沖擊負荷，運行溫度范圍更廣。用10g/L NaCl溶液活化斜發沸石，在脂肪酶、乳糖、乳清蛋白質和檸檬酸的存在下，氨離子的吸附容量都有所提高。其可能的解釋是有機物的存在減小了液相的表面張力所致。

Junichi Minato等經研究發現，利用3mol/L的NaOH溶液在100℃的條件下制得的改性沸石，對氨氮的吸附能力達到最高水平。李忠等在不同溫度及超聲輻射條件下，用NaCl溶液浸泡天然沸石來對其進行表面改性，以強化其對氨氮的吸附。應用靜態吸附法分別測定了氨離子在天然沸石和美國產Champion、中國臺灣產AZOO沸石和改性沸石上的吸附離子交換等溫線，并探討了溶液pH值、焙燒溫度和浸泡方法對沸石吸附氨氮的影響。研究結果表明：天然沸石吸附氨氮的最佳pH值范圍為3～9，吸附過程以離子交換作用為主；高溫焙燒會引起沸石脫水，從而導致孔壁坍塌，使沸石孔徑增大，比表面積減小，降低了對氨氮的吸附交換能力；經98℃ NaCl溶液浸泡后，沸石中Na+的含量增加，沸石對氨氮的吸附交換容量明顯增大，超過了美國產Champion沸石和中國臺灣產AZOO沸石。

③去除廢水中金屬離子Oukis.K.等研究了沸石去除重金屬離子的效果。在混合重金屬離子的廢水中，斜發沸石對重金屬離子的選擇性順序依次為Pb2+>Cu2+>Cd2+>Zn2+>Cr3+>Ni2+。用NaCl活化的沸石交換容量提高。

梁鳳焦等以自制HDTMA粉煤灰沸石為吸附劑，對鉻酸鹽的吸附進行了實驗研究。討論了吸附劑的投入量、廢水pH值、吸附溫度和吸附時間等各因素對Cr(VI)去除率的影響。研究表明：pH值對Cr(V)的吸附效率無顯著影響，且在HDTMA粉煤灰沸石的投加量為20g/L、吸附溫度為30℃、吸附時間為60min的條件下，Cr(VI)的去除率可達90%左右。

袁明亮等采用化學共沉淀法將具有吸附特性的天然沸石與磁性氧化鐵顆粒結合，制備了具有吸附特性的磁性沸石復合體。與鈉型沸石相比，磁性沸石的結構沒有發生明顯變化而比表面積由25.13m2/g增大到100.90m2/g。對模擬廢水中Pb2+和Cu2+的吸附研究可知，磁性沸石對Pb2+和Cu2+的吸附依賴于pH值的變化，在pH>4.5時對兩者去除效率均大于90%；同時，在不同初始濃度的廢水溶液中，磁性沸石對Pb2+和Cu2+的最大吸附量分別為19.44mg/g和6.20mg/g。

④去除有機污染物沸石對有機物的吸附能力主要取決于有機物分子的極性和大小。含有極性基團的有機物分子能與沸石表面發生強吸附作用，易被吸附。通過對天然沸石進行改性處理，可以提高其對酚類、苯類有機物的吸附效果。

Saeid Razee等研究了沸石去除芳香族化合物的效果。斜發沸石在接觸4h條件下，對苯胺、苯酚、4-甲基苯胺、4-氨基酸、2-氨基酸、4硝基酚、2硝基酚、2-甲基-4-硝基酚的吸附率為45%～64%，沸石經環式糊精(CD)，特別是a-CD改性后吸附效果提高到65%～74%。

林瓊等采用無模板劑水熱合成法和晶種誘導水熱合成法制備了ZSM-5沸石，并用于甲基叔丁基醚(MTBE)的吸附，研究發現，晶種誘導合成的ZSM-5沸石對MTBE的吸附容量隨其投加量的增大而減小，存在明顯的固體濃度效應；吸附體系達吸附平衡較慢，說明MTBE在ZSM-5沸石微孔道的擴散是影響吸附平衡的控制因素；該沸石再生方便，對處理初始質量濃度為200～1000μg/L的MTBE溶液具有較好的再生吸附性能。

李效紅等在堿性條件下，將3-環糊精與2，3-環氧丙基三甲基氯化銨合成了陽離子化的β-環糊精(CCD)，并用于改性沸石獲得環糊精改性沸石(CDMZ)。研究了CCD合成條件對CDMZ吸附對硝基苯酚性能的影響。結果表明，在2，3-環氧丙基三甲基氯化銨與β-環糊精的配比為7：1，溶液pH=13的合成條件下，合成的CCD改性沸石所得CDMZ對對硝基苯酚的吸附能力最佳。同時研究了沸石改性前的活化處理，CCD改性沸石的初始濃度和改性時間對CDMZ吸附對硝基苯酚性能的影響。實驗表明，改性前用NaCl溶液活化沸石有助于CDMZ吸附性能的改善；當CCD改性沸石的初始濃度和改性時間分別為15g/L(以β-環糊精計)和8h時，所得CDMZ對對硝基苯酚(120mg/L)的吸附能力可達263.7μg/g。

⑤去除放射性物質FaghihianH等研究了不同產地的天然斜發沸石及其鈉鹽形式去除廢水中Cs+、Sr2+的效果，建立并討論了其離子交換吸附等溫線。結果表明，低Si/Al比有利于陽離子的去除，鈉鹽形式比未活化的沸石效果好。在鈉型沸石中Cs+的離子交換平衡分數為0.32eq/dm3，Sr2+的離子交換平衡分數為0.68eq/dm3。

百檢網就是一家權威的食品檢測機構，提供各種檢測需求服務，有任何疑問歡迎電聯或者在線咨詢客服。

上一篇：粉煤灰制備沸石分子篩制備實例

下一篇：鹵水制氧化鎂