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新型饮用水除氟材料Bio-F的除氟机制研究

作　者: 李腾
导　师: 杨劭
学　校: 华中师范大学
专　业: 微生物学
关键词: Bio-F 除氟吸附
分类号: O621.25
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

氟是人体必需的微量元素之一,适量的氟对人体的牙齿和骨骼形成具有促进作用。但饮用水中的含量不宜过高,如果长期饮用超标的含氟水,轻则引起氟斑牙,严重时会引起氟骨症,甚至瘫痪以致丧失劳动能力。目前,世界上许多国家的饮用水存在氟含量超标的现象,高氟水在我国主要分布在河北、山东、内蒙古、新疆等地的广大农村及边远地区。因此高氟水问题已成为我国乃至世界亟待解决的问题。本文的研究目的是确定Bio-F的最佳改性方法,深入了解Bio-F除氟过程,分析Bio-F对氟离子的吸附机制。通过对Bio-F改性方法的烧杯实验及实际应用研究,初步确定10%磷酸(5：8)24h后10%氢氧化钠(5：3)24h的改性方法。另本文采用了SEM、BET、FT-IR、XRD等现代分析测试方法,研究了Bio-F的表面微观结构及吸附氟离子机制。结果表明,Bio-F吸附氟离子后比表面积由12.41 1m2·g-1减少为10.692m2·g-1,平均孔容减少了0.004 cm3·g-1,最可几孔径分布在1.88nm左右。Bio-F吸附氟离子的过程包括离子交换和吸附作用,吸附方式包括物理吸附和化学吸附,离子交换时材料与氟离子结合可能形成Ca10(PO4)5CO3(OH)F。

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摘要 5-6Abstract 6-7目录 7-9第一章文献综述 9-15 1.1 氟化物的概述 9-11 1.1.1 氟化物的性质 9 1.1.2 氟化物的危害 9-11 1.2 高氟水的处理方法 11-13 1.2.1 沉淀法 11-12 1.2.2 膜技术法 12 1.2.3 电凝聚法 12 1.2.4 离子交换法 12-13 1.2.5 吸附法 13 1.3 本研究的目的及意义 13-15第二章 BIO-F的改性方法研究 15-23 2.1 材料和仪器 15 2.1.1 材料 15 2.1.2 试剂 15 2.1.3 主要实验仪器 15 2.2 实验方法 15-16 2.2.1.水中氟的检测方法 15 2.2.2 水中磷酸盐的检测方法 15-16 2.2.3 静态除氟实验及测定方法 16 2.2.4 氟洗脱量的计算方法 16 2.2.5 动态除氟实验及装置 16 2.3 结果与分析 16-22 2.3.1 改性方法的优化 16-18 2.3.2 再生方法的比较及洗脱实验 18-20 2.3.3 Bio-F针对某天然高氟水的改性优化研究 20-22 2.4 讨论 22-23第三章新型饮用水除氟材料BIO-F除氟机制研究 23-30 3.1 材料和仪器 23 3.1.1 材料 23 3.1.2 仪器 23 3.2 实验方法 23-24 3.2.1 Bio-F表面形态测定 23 3.2.2 Bio-F比表面积及孔径测定 23 3.2.3 Bio-F表面基团测定 23 3.2.4 Bio-F表面成分测定 23-24 3.3 结果与分析 24-29 3.3.1 Bio-F表面形态测定 24-25 3.3.2 除氟材料比表面积和孔径变化分析 25-26 3.3.3 除氟材料表面基团分析 26-28 3.3.4 XRD分析Bio-F表面成分及与氟离子结合方式 28-29 3.4 讨论 29-30参考文献 30-34在读期间已发表和待发表的论文 34-35致谢 35

新型饮用水除氟材料Bio-F的除氟机制研究

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