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沸石優(yōu)化改性與去除氨氮效果
來源:沸石百科 | 作者:shenshiky | 發(fā)布時間: 2019-11-16 | 1845 次瀏覽 | 分享到:
       沸石作為一種廉價的非金屬礦物在工業(yè)催化及環(huán)境保護領域中應用已久，其改性研究與合成、應用開發(fā)都大幅度推動了沸石化學的發(fā)展。天然沸石經(jīng)過改性，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，從而提高其使用價值。改性沸石包括范圍很廣，從經(jīng)簡單的離子交換處理直到結(jié)構(gòu)完全崩塌而得到的產(chǎn)品都屬于改性沸石的范圍。一般來說，沸石改性技術(shù)有兩種類型：一類是對沸石骨架元素的改性，另一類是對非骨架元素的改性。 對骨架元素的改性包括酸堿處理改性等，對非骨架元素的改性包括離子交換改性、 沸石內(nèi)配位化學、 表面活性劑改性等。


       沸石的吸附力不僅僅靠表面的色散力, 還有內(nèi)部較大的靜電力。 這種靜電力, 主要是因為沸石晶格孔穴中分布有陽離子，同時部分格架氧也具有負電荷，從而形成強大的電場，沸石因為色散力和靜電力的共同作用，故其吸附力特別強大，故其對氨氮具有強大的吸附效應，吸附主要去除水中分子態(tài)的氨氮。

       分別稱取 10 g粒徑為 58~ 120 m 的天然沸石入馬弗爐中，在200、 300、 400、 500 或 700°C溫度下處理 2 h，取出放入干燥器中冷卻至室溫密封保存。分別稱取 10 g天然沸石，在室溫下分別在 200 m L濃度為 200 g /L 的 NaCl、Kcl和 CaCl2 溶液中處理24 h，多次洗滌改性沸石至中性，過濾后在 105°C的烘箱中烘 2 h, 冷卻至室溫密封保存。


       加熱可使沸石的孔穴和通道中的水分子、 碳酸鹽和有機物除去，使內(nèi)表面積增大, 從而可提高沸石的吸附能力。 由下圖可以看出, 經(jīng)過 200~ 400°C條件焙燒改性后, 沸石的氨氮吸附量略微提高，高于400°C后吸附量明顯下降，說明沸石的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞。



       但目前沸石改性存在以下問題：沸石改性成本昂貴，應繼續(xù)深入研究，尋找低成本、高效率的改性方法；由于種種原因，中國雖然有豐富的沸石資源，但是沸石改性技術(shù)現(xiàn)在大多仍處于實驗室研究階段，應用于實際的技術(shù)并不多，下一步應通過中試和生產(chǎn)性試驗，積累改性技術(shù)的最佳工藝條件，使其在環(huán)境保護、污染治理及化工催化方面發(fā)揮更重要的作用。