壳聚糖载稀土化合物树脂的制备、表征及其除氟性能的研究

传统的除氟方法包括化学沉淀法、电絮凝法、离子交换法以及膜过滤法等，这些方法处理成本高、除氟速率慢以及除氟效率低等缺点，限制了它们的广泛应用。而吸附法是一种广泛用于污染物清除的有效技术，具有操作简便、成本低廉且效果好等优点。目前应用的除氟剂来源包括纯天然的、化学合成的、以及其他生物材料等[3]。姚瑞华等采用壳聚糖负载镧的方法，制备得到一种有效除氟的材料，对氟的去除率达到了98.4%[4]；此外，壳聚糖负载镨除氟剂对氟的饱和吸附量达到62.1 mg/g[5]；Dilip Thakre 等将壳聚糖先溶于醋酸溶液中形成胶体后加入醋酸镧溶液，搅拌15～360 min，滴加到NH4OH（10%～50%）中形成小球颗粒物，该除氟剂对氟的最大吸附容量可达4.7 mg/g，以上研究均取得了良好的除氟效果[6]。另外，A M Raichur 等利用廉价易得的混合稀土化合物研究了除氟效果，结果表明反应5～10 min 时除氟率即可高达90.0%，证明混合稀土化合物除氟更快更有效。

 

采用单纯的壳聚糖负载稀土离子的方法存在一定的缺陷，如处理后稀土离子的残留、酸条件下吸附剂容易流失，不稳定、与反应体系不易分离等缺点，影响了其在实际含氟水中的应用效率[6]。研究认为采用反相悬浮法制备得到壳聚糖树脂微球具有不溶胀、不流失、机械强度好和可重复利用特点[8]。故本研究参考壳聚糖树脂负载金属离子的方法，制备得到一种含混稀土化合物的壳聚糖树脂除氟剂，在模拟含氟水条件下探讨了该除氟剂的最优吸附条件，并考察了实际水样中含氟处理效果；最后利用红外光谱（FTIR）和扫描电镜（SEM）对该除氟剂进行了

物化表征，并对可能的吸附机理进行了简单的探讨。