沸石的吸附性质

一切固体物质表面的原子或分子和固体内部的原子或分子所处的状态是不同的。在固体内部原子或分子所受的吸引力是对称的，它均匀地分布在周围的原子或分子上，处在力场饱和的平衡状态；而表面的原子或分子所受的力则是不对称的，也就是说固体表面有过剩的表面自由能，即表面有吸附力场存在，这种吸附力称为 色散力，是固体表面对气体或液体具有吸附作用的原因。当气体或液体进入吸附力 场作用范围时，就会被吸附，从而降低固体表面的自由能。这种不饱和力场的作用范围，大约相当于分子直径的大小，也就是几埃左右。从上述情况可知，一切固体物质的表面都有吸附作用。实际上，只有多孔物质 或磨得很细的物质，由于具有很大的表面积，才有明显的吸附作用，被称为吸附剂。如活性炭、硅胶、活性氧化铝和沸石等。

1>结构改性即改变沸石的 SiO2/M2O3M=Al、Fe、B、Ca从而达到沸石改性的目的。此类改性沸石的主要方法有水热脱铝、化学法脱铝、水热与化学法结合脱铝。

2>沸石内孔结构改性即改变沸石的酸性位置或限制沸石内孔的大小。此类改性如金属阳离子交换、酸碱处理改性、高温活化改性等。其中离子交换即指补偿阳离子的交换目前应用较多。沸石骨架外的补偿离子一般是质子和碱金属或碱土金属离子它们很容易在金属盐的水溶液中被离子交换制成各种价态的其他金属离子型沸石。

3>沸石晶体表面改性。例如加入不能进入沸石孔道的大分子金属有机化合物以达到改性目的。近期发展起来的三种沸石表面改性方法有沸石内配位化学、化学气相沉积和沸石的表面有机金属化学。  

为了获得沸石对自来水中的污染物的吸附效果,我们进行了沸石的动态吸附实验研究,对CODMn和氨氮的去除效果分析。 　

　1、实验材料和方法 　

　1.1 实验材料 　　活化沸石:经1mol/L氯化钠活化后的斜发沸石。 　

　1.2 分析方法 　　氨氮采用纳氏***比色法,用722-分光光度计测定;CODMn采用高锰酸盐指数法。 　

　1.3 实验装置 　　实验所用吸附柱是内径直径为45mm、高为300mm的玻璃柱中,填装300g活化沸石。自来水从进水口通过重力自上而下流过吸附柱,流速为为0.4m/h,每隔1小时采样口取水样进行分析。 

　　自来水的进口CODMn为2.97mg/L,氨氮浓度为0.055mg/L。