长期饮用高氟水, 轻则会导致氟骨症和氟斑牙, 重则会造成骨质硬化或骨质疏松, 骨骼变形,甚至瘫痪, 使人丧失劳动能力。世界卫生组织规定适宜饮用的水体氟离子的质量浓度须低于1.5mg / L。吸附法是处理低浓度含氟废水的有效方法, 常用的吸附剂有活性氧化铝、斜发沸石、活性炭 等。但是这些吸附材料的吸附容量不高,而且再生困难。
纳米TiO2是一种新兴的纳米材料, 具有优异的光催化性能, 对许多金属离子和阴离子有较高的亲和力。纳米TiO2光催化技术具有速度快、选择性好和能耗低等优点, 因此在水体污染控制中常被用来催化降解各种污、废水, 但其在水体吸附处理方面的应用并不多见。肖亚兵等采用纳米TiO2去除As﹙Ⅲ﹚和As﹙Ⅴ﹚, 在pH 值为1 ~ 10 时, 对砷离子的去除率达99%, 可以有效地处理含砷废水, 对痕量砷的富集也有重要应用价值。梁沛等利用纳米TiO2材料在不同pH 值下对Cr﹙Ⅲ﹚和Cr﹙Ⅵ﹚的吸附能力的不同, 成功地分离了水样中的Cr﹙Ⅲ﹚和Cr﹙Ⅵ﹚; Qian Shahua 等将纳米TiO2用于海水、河水等实际环境水体中的Cu2+ 吸附, 发现纳米TiO2对这些自然水体中的痕量Cu2+ 有很好的富集作用, 回收率均高于96%。按照晶体结构,TiO2可以分为锐钛矿型、金红石型和板钛矿型。液相合成纳米TiO2的方法主要包括溶胶-凝胶法、化学沉淀法、水解法和水热法等。不同的合成方法会影响TiO2的晶型和表面性质, 进而影响TiO2的吸附性能。本文采用低温水解法制备纳米TiO2,考察了硫酸钛浓度、纳米TiO2投加量、溶液pH 值和接触时间对吸附氟离子的影响, 并研究了纳米TiO2对氟离子的吸附动力特征。 |