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碳羟磷灰石结晶习性对吸F^-容量的控制及其机理

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硅酸盐学报 2003年第4期31卷 398-401页

作者：黄志良刘羽王大伟张芳曾洁琼武汉化工学院材料科学与工程学院武汉430073 中南大学资源与环境学院长沙410083

采用模板诱导仿生合成法、均相沉淀法和溶胶 -凝胶法分别制备了片状、晶须状和等粒状长柱状碳羟磷灰石。利用TEM及SEM对其结晶习性进行了研究 ,结果表明 :六方柱面m{10 10 }、平行双面c{0 0 0 1}、六方锥面o{10 11}相对发育程度决定了... 详细信息

采用模板诱导仿生合成法、均相沉淀法和溶胶 -凝胶法分别制备了片状、晶须状和等粒状长柱状碳羟磷灰石。利用TEM及SEM对其结晶习性进行了研究 ,结果表明 :六方柱面m{10 10 }、平行双面c{0 0 0 1}、六方锥面o{10 11}相对发育程度决定了其结晶习性。平衡吸F- 量 (Q)与结晶习性密切相关 ,c{0 0 0 1}面有利于Q的增大 ,但m{10 10 }面则相反。c{0 0 0 1}面的表面自由焓为 3.9× 10 - 5U0 ,m{10 10 }面为5 .9× 10 - 6 U0 ,o{10 11}面介于两者之间 ,这也是结晶习性控制碳羟磷灰石的平衡吸F-

关键词：碳羟磷灰石结晶习性晶体形貌吸氟离子量表面自由焓

碳羟磷灰石(CHAP)对废水中Cd^(2+)的吸附研究

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环境科学学报 2006年第11期26卷 1851-1854页

作者：郑伟李小明曾光明杨麒湖南大学环境科学与工程学院长沙410082

采用废弃的鸡蛋壳为主要原料,制备碳羟磷灰石(CHAP)吸附剂,以去除废水中的Cd2+.吸附实验结果表明,废水中的Cd2+初始浓度、CHAP的用量、pH值、温度及作用时间等因素均能影响CHAP对Cd2+的吸附效果.常温下当CHAP加入量为5g·L-1,废水中Cd2... 详细信息

采用废弃的鸡蛋壳为主要原料,制备碳羟磷灰石(CHAP)吸附剂,以去除废水中的Cd2+.吸附实验结果表明,废水中的Cd2+初始浓度、CHAP的用量、pH值、温度及作用时间等因素均能影响CHAP对Cd2+的吸附效果.常温下当CHAP加入量为5g·L-1,废水中Cd2+浓度为80mg·L-1,搅拌60min,Cd2+的去除率可高达96%,最佳pH值为***对Cd2+等温吸附线基本符合Langmuir模式和Freundlich模式.

关键词：碳羟磷灰石吸附 Cd^2+ 吸附等温线

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碳羟磷灰石对重金属离子的吸附研究

碳羟磷灰石对重金属离子的吸附研究

作者：张昱湖南大学

学位级别：硕士

许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬,铜,铅,锌,镍等重金属离子。这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子,这些重金属离子必须要从水中去除。这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响。含有CO32... 详细信息

许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬,铜,铅,锌,镍等重金属离子。这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子,这些重金属离子必须要从水中去除。这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响。含有CO32-的碳羟磷灰石(碳羟磷灰石)比纯羟基磷灰石(HAP)在室温下能更好地固化水溶性重金属离子Pb、Cd、Hg等。在前人研究的基础上,为降低污水处理的成本,本文以废弃的鸡蛋壳为原料,尿素为添加剂,采用掺杂技术,合成新型的碳羟磷灰石吸附剂,用以处理含重金属离子废水。最佳的制备条件是:将经过预处理的鸡蛋壳磨成粉末,过30目筛,按摩尔质量比为1:1的比例加入到H3PO4溶液中并控制pH值在1,在300℃反应2h,过滤去除不溶物,按照1:1的比例添加尿素和Ca(OH)2粉末,用NaOH调节pH值在92,在500℃条件下热处理24h,反应产物经冷却后,用1%的NH4Cl洗涤至中性,在60℃下干燥并粉碎得到碳羟磷灰石粉末。利用扫描电镜和能谱仪对产物进行了观察、分析。本研究中对碳羟磷灰石吸附重金属分为两个部分,包括碳羟磷灰石对单种重金属的吸附和碳羟磷灰石对重金属的同时吸附,分别考察单种金属离子和混合溶液的重金属离子浓度、pH值、时间、吸附温度对吸附效果的影响。绘制了吸附等温线,对吸附过程的动力学和热力学进行了研究,然后又对吸附了重金属离子的产品进行了观察、分析。最后对吸附了Zn的碳羟磷灰石分别用0.2mol/L的NaCl、0.2mol/L的NaNO3、pH=3.93的HAC、pH=4.93的HAC、0.05mol/L的CaCl2和0.1mol/L的CaCl2和超声波进行解吸研究。结果表明:碳羟磷灰石对Cd、Zn和Ni具有较强的吸附效果。用2.5g/L的碳羟磷灰石处理Cd废水,在Cd初始浓度为80mg/L、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下,去除率为93%左右。碳羟磷灰石对Cd的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式。用2.5g/L的CHAP处理Zn废水,在Zn初始浓度为100mg/L、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间45min的条件下,去除率为98.67%。CHAP对Zn的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich两种模式。CHAP对重金属离子的吸附在低pH条件下主要是离子交换吸附和表面吸附,在高pH条件下易形成氢氧化物沉淀。碳羟磷灰石对Zn的热力学研究表明,碳羟磷灰石吸附Zn的过程是吸热过程。共存离子吸附研究表明:四种重金属离子共存时使得每种重金属离子的吸附容量均降低,因为共存的金属离子对结合位点相互竞争结合。解吸实验表明:各种解吸剂对Zn的解吸能力有限,这表明碳羟磷灰石对重金属离子有较好的亲和力。在对吸附了重金属离子的碳羟磷灰石进行观察发现,吸附了重金属的样品表明有针尖状结构。

关键词：重金属离子吸附剂制备碳羟磷灰石

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碳羟磷灰石的制备及对重金属离子的吸附研究

碳羟磷灰石的制备及对重金属离子的吸附研究

作者：郑伟湖南大学

学位级别：硕士

许多工业废水如金属冶炼和矿物开采过程中含有铬,铜,铅,锌,镍等重金属离子。这些废水中有可能含有较高浓度的重金属离子,这些重金属离子必须要从水中去除。这些废水如果不经处理直接进入排水系统将对后续的生物处理产生影响。含有CO32-的碳羟磷灰石(碳羟磷灰石)比纯羟基磷灰石(HAP)在室温下能更好地固化水溶性重金属离子Pb、Cd、Hg等。在前人研究的基础上,为降低污水处理的成本,本文以废弃的鸡蛋壳为原料,尿素为添加剂,采用掺杂技术,合成新型的碳羟磷灰石吸附剂,用以处理含重金属离子废水。最佳的制备条件是:将经过预处理的鸡蛋壳磨成粉末,过30目筛,按摩尔质量比为1:1的比例加入到H3PO4溶液中并控制pH值在1,在300℃反应2h,过滤去除不溶物,按照1:1的比例添加尿素和Ca(OH)2粉末,用NaOH调节pH值在92,在500℃条件下热处理24h,反应产物经冷却后,用1%的NH4Cl洗涤至中性,在60℃下干燥并粉碎得到碳羟磷灰石粉末。利用扫描电镜和能谱仪对产物进行了观察、分析。本研究中对碳羟磷灰石吸附重金属分为两个部分,包括碳羟磷灰石对单种重金属的吸附和碳羟磷灰石对重金属的同时吸附,分别考察单种金属离子和混合溶液的重金属离子浓度、pH值、时间、吸附温度对吸附效果的影响。绘制了吸附等温线,对吸附过程的动力学和热力学进行了研究,然后又对吸附了重金属离子的产品进行了观察、分析。最后对吸附了Zn的碳羟磷灰石分别用0.2mol/L的NaCl、0.2mol/L的NaNO3、pH=3.93的HAC、pH=4.93的HAC、0.05mol/L的CaCl2和0.1mol/L的CaCl2和超声波进行解吸研究。结果表明:碳羟磷灰石对Cd、Cu、Zn和Pb具有较强的吸附效果。用2.5g/L的碳羟磷灰石处理Cd废水,在Cd初始浓度为80mg/L、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下,去除率为93%左右。碳羟磷灰石对Cd的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式。用2.5g/L的碳羟磷灰石处理Cu废水,在Cu初始浓度为60mg/L、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间1h的条件下,去除率为93.17%。碳羟磷灰石对Cu的吸附等温线符合Freundlich和Langmuir两种模式。用2.5g/L的CHAP处理Zn废水,在Zn初始浓度为100mg/L、温度为40℃左右、pH值为6、作用时间45min的条件下,去除率为98.67%。CHAP对Zn的吸附等温线符合Langmuir和Freundlich两种模式。CHAP对重金属离子的吸附在低pH条件下主要是离子交换吸附和表面吸附,在高pH条件下易形成氢氧化物沉淀。碳羟磷灰石对Zn的热力学研究表明,碳羟磷灰石吸附Zn的过程是吸热过程。共存离子吸附研究表明:四种重金属离子共存时使得每种重金属离子的吸附容量均降低,因为共存的金属离子对结合位点相互竞争结合。解吸实验表明:各种解吸剂对Zn的解吸能力有限,这表明碳羟磷灰石对重金属离子有较好的亲和力。在对吸附了重金属离子的碳羟磷灰石进行观察发现,吸附了重金属的样品表明有针尖状结构。

关键词：重金属离子吸附剂制备碳羟磷灰石

基于除镉作用机理探讨的碳羟磷灰石溶解特性研究

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矿物岩石 2005年第4期25卷 6-10页

作者：胥焕岩王鹏刘羽彭明生哈尔滨工业大学市政环境工程学院绿色化学与技术研究中心黑龙江哈尔滨150090 武汉工程大学材料科学与工程学院湖北武汉430073 中山大学地球科学系广东广州510275

碳羟磷灰石(CHap)在含镉溶液和空白溶液中溶解特性的对比实验结果表明:介质pH值是影响CHap溶解的重要因素,强酸条件下,溶解度最大;溶钙量和溶磷量的摩尔比均不是1.67;溶解初期阶段反应速度快,动力学过程复杂,后期阶段符合一级反应动力... 详细信息

碳羟磷灰石(CHap)在含镉溶液和空白溶液中溶解特性的对比实验结果表明:介质pH值是影响CHap溶解的重要因素,强酸条件下,溶解度最大;溶钙量和溶磷量的摩尔比均不是1.67;溶解初期阶段反应速度快,动力学过程复杂,后期阶段符合一级反应动力学特征,说明CHap溶解机理符合氢催化模型、非化学计量比溶解模型、多核模型,在含镉溶液中溶解时,还包括离子交换模型,即溶液中的镉离子与CHap中的钙离子发生交换作用。从溶解特性的角度推测:CHap除镉过程中存在有离子交换作用机理。

关键词：碳羟磷灰石溶解特性含镉溶液空白溶液除镉机理

多孔碳羟磷灰石的模板诱导/均相沉淀法控制合成及其生长机理研究

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多孔碳羟磷灰石的模板诱导/均相沉淀法控制合成及其生长机理研究

作者：何前军武汉工程大学

学位级别：硕士

碳羟磷灰石(以下简称CHAp)是一种具有生物相容性、骨诱导活性、生物活性和固体碱活性等特性的多功能材料,在生物、医药、环境、化工等领域具有重要意义。人工合成的多孔CHAp的尺寸、形貌、表面状态以及孔隙结构对其应用有着重要的影响... 详细信息

碳羟磷灰石(以下简称CHAp)是一种具有生物相容性、骨诱导活性、生物活性和固体碱活性等特性的多功能材料,在生物、医药、环境、化工等领域具有重要意义。人工合成的多孔CHAp的尺寸、形貌、表面状态以及孔隙结构对其应用有着重要的影响。本论文采用模板诱导/均相沉淀法制备了多孔CHAp球体,并采用XRD、FT-IR、XPS、SEM、TEM、BET比表面积测试法和表面分形维数计算方法分析了样品的成分、晶体形貌、晶体取向、比表面积和表面分形维数,表征结果显示:多孔CHAp样品是一种由纳米薄片晶三维构建而成的具有高比表面积以及高{10(?)0}比表面特性的球体。通过对比性实验结合结晶热力学分析,研究了钙磷初始浓度对产物组成的控制,结果表明:适量降低初始钙浓度,在钙磷摩尔比为5/3的前提下保持磷初始浓度在临界点0.048 M以下,有利于避免磷酸氢钙(DCPD)杂质晶体析出,提高产物纯度。研究了尿素浓度对产物形貌的控制,结果表明:尿素浓度过高会导致CHAp片晶过度发育而组装成圆盘状聚集体,尿素浓度过低会导致多孔CHAp球体变得不规则,为了得到规则的多孔CHAp球体,应选择适当的尿素浓度0.4 M。通过添加合适的模板剂和分形调孔剂,并通过改变它们的浓度,实现了对多孔CHAp球体孔径从纳米级到微米级的可控性调节,以及对孔结构表面分形维数和比表面积的控制。结合多孔CHAp球体的生长过程和结晶动力学分析,研究了模板剂浓度对孔径的控制机理,结果表明:多孔CHAp球体的生长过程经历了磷酸八钙(OCP)形核与生长阶段、OCP→CHAp的界面相变阶段、CHAp片晶和球体的长大阶段;模板剂浓度越大,CHAp薄晶片在OCP表面定向生长越密集,导致孔径越小;分形调孔剂浓度越大,CHAp薄晶片表面分形越严重,导致孔径越小、表面分形维数和比表面积越大。

关键词：模板诱导均相沉淀碳羟磷灰石多孔材料控制合成

碳羟磷灰石(CHAP)吸附废水中锰离子的动力学研究

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中国锰业 2012年第1期30卷 23-26页

作者：廖德祥蔡宏辉钟琼上海海事大学海洋环境与工程学院上海201306 长沙环境保护职业技术学院环境工程系湖南长沙410082

主要研究了碳羟磷灰石(CHAP)对二价锰离子的吸附性能。从pH、吸附时间及初始Mn2+浓度3方面对吸附能力的影响进行吸附试验。试验结果表明:在常温常压,CHAP吸附Mn2+的最佳pH值为6,最佳吸附时间为60 min,吸附量达到22.44mg/g。CHAP对Mn2+... 详细信息

主要研究了碳羟磷灰石(CHAP)对二价锰离子的吸附性能。从pH、吸附时间及初始Mn2+浓度3方面对吸附能力的影响进行吸附试验。试验结果表明:在常温常压,CHAP吸附Mn2+的最佳pH值为6,最佳吸附时间为60 min,吸附量达到22.44mg/g。CHAP对Mn2+的吸附过程符合准二级反应动力学模型。CHAP吸附Mn2+的能力随着废水中Mn2+浓度增加而增加,最大的吸附量达24.29mg/g,CHAP对Mn2+的吸附符合Langmuir吸附等温式。

关键词：碳羟磷灰石 Mn2+ 吸附动力学吸附等温线

碳羟磷灰石的制备及其吸附镍离子的动力学研究

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工业用水与废水 2008年第1期39卷 81-83页

作者：郑少平湖南大学设计研究院长沙410082

研究了碳羟磷灰石(CHAP)对Ni2+的吸附性能。从pH值、吸附时间及初始Ni2+浓度三方面对吸附能力的影响进行吸附试验。试验结果表明,在常温常压,CHAP吸附Ni2+的最佳pH值为6,最佳吸附时间为60 min,吸附量达到35.48 mg/g。CHAP对Ni2+的吸附... 详细信息

研究了碳羟磷灰石(CHAP)对Ni2+的吸附性能。从pH值、吸附时间及初始Ni2+浓度三方面对吸附能力的影响进行吸附试验。试验结果表明,在常温常压,CHAP吸附Ni2+的最佳pH值为6,最佳吸附时间为60 min,吸附量达到35.48 mg/g。CHAP对Ni2+的吸附过程符合准二级反应动力学模型。CHAP吸附Ni2+的能力随着废水中Ni2+浓度增加而增加,最大吸附量为38.8 mg/g,CHAP对Ni2+的吸附符合Langmuir吸附等温式。

关键词：碳羟磷灰石 Ni^2+ 吸附动力学吸附等温线

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碳羟磷灰石对水中Cr(Ⅵ)的吸附研究

广州化工 2018年第5期46卷 74-76页

作者：黄雅莉李畅江苏久力环境股份科技有限公司赣州分公司江西赣州341000 江西理工大学江西省矿冶环境污染控制重点实验室江西赣州341000

饮用水中铬含量超标将导致致畸、致癌、致突变。文章以废弃的鸡蛋壳为原料、尿素为添加剂,采用水热合成法合成新型的碳羟磷灰石吸附剂,用以处理含铬废水。研究了pH、吸附剂投加量、吸附时间、六价铬初始质量浓度、反应温度等对吸附含铬... 详细信息

饮用水中铬含量超标将导致致畸、致癌、致突变。文章以废弃的鸡蛋壳为原料、尿素为添加剂,采用水热合成法合成新型的碳羟磷灰石吸附剂,用以处理含铬废水。研究了pH、吸附剂投加量、吸附时间、六价铬初始质量浓度、反应温度等对吸附含铬废水中六价铬效果的影响。结果表明:室温下,不调节原水pH,吸附剂投加量为4 g/L,吸附时间为20 min左右,对初始浓度为50 mg/L的模拟含铬废水其吸附容量达到0.26 mg/g。

关键词：含铬废水吸附剂碳羟磷灰石