镧改性钢渣对水中氟离子的吸附性能

为有效去除铁路隧道开挖过程中涌出的地下水中的氟离子，避免对当地环境和居民身体健康造成危害，利用镧改性钢渣得到一种除氟材料，通过扫描电镜、比表面积测定、能量散射光谱、X射线衍射及傅里叶红外光谱等方法对材料进行表征。此外，结合吸附热力学和吸附动力学模型拟合，探究了改性钢渣对水中氟离子的吸附机理。结果表明：改性钢渣的比表面积由未改性的0.549 9 m²·g^-1增大到23.367 5 m²·g^-1，小粒径的钢渣比例增大且表面粗糙程度增强。能谱分析表明通过改性，可成功的将镧负载于钢渣表面。吸附拟合模型表明，钢渣对氟离子的吸附遵循Langmuir模型，说明钢渣对氟离子的吸附更接近于单层吸附，且主要为化学吸附。热力学参数表明，吸附吉布斯自由能(?G⁰)>0，焓变(?H⁰)和熵变(?S⁰)<0，表明该反应是放热过程，改性钢渣的除氟过程符合伪二级动力学过程。改性钢渣有望成为一种具有应用前景的除氟材料。