羟基磷灰石除氟的实验地球化学研究

• 作者: 任超 季峻峰 李伟 王洪涛
• 来源期刊: 高校地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 羟基磷灰石 氟 吸附 核磁共振 透射电子显微镜
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 矿物、岩石及地球化学
• 页码范围: 289-298
• 页数: 10页
• 分类号: P599
• 字数: 11086字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16108/j.issn1006-7493.2016007

摘要

中国和世界上许多国家（地区）都面临着饮用水氟含量超标的问题，因此研究氟的环境地球化学行为以及探索除氟技术和原理至关重要。本实验采用廉价的非金属矿物羟基磷灰石作为吸附材料，研究羟基磷灰石吸附溶解态F-的地球化学行为和机制，考察反应时间、pH、初始F-浓度等环境参数对吸附反应的影响。实验结果发现羟基磷灰石对F-的吸附反应需进行到48 h以上时才接近反应平衡。在实验条件下（pH≥4），F-的吸附量随pH升高而降低，羟基磷灰石对F-的吸附受pH调控。同时还发现羟基磷灰石在pH=6条件下对F-的吸附等温线既满足Langmuir等温模式（R2=0.89）同时也满足Freundlich等温模式（R2=0.99），并推导出该条件的理论最大吸附量为21.6×10-3。本研究还进一步采用了先进的XRD、SEM、HR-TEM、19F NMR手段，系统地表征了反应前后吸附产物的形态和成分变化，发现在高F-浓度条件下，F-在羟基磷灰石表面的吸附机制不再是单层的表面配位。核磁共振的结果表明F-可部分取代羟基磷灰石结构中的隧道羟基而形成含氟羟基磷灰石。研究结果表明羟基磷灰石是一种相当具有潜力的除氟材料，值得进一步开发。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	季峻峰	表生地球化学教育部重点实验室南京大学地球科学与工程学院	10	33	4.0	5.0
2	李伟	表生地球化学教育部重点实验室南京大学地球科学与工程学院	3	9	2.0	3.0
3	任超	表生地球化学教育部重点实验室南京大学地球科学与工程学院	1	1	1.0	1.0
4	王洪涛	表生地球化学教育部重点实验室南京大学地球科学与工程学院	1	1	1.0	1.0