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近年來(lái)，以提高沸石礦物的離子交換性能、強(qiáng)化其去除氨氮和重金屬的能力、擴(kuò)展其應(yīng)用范圍為目的的沸石物理化學(xué)改性研究，已成為國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)和前沿課題。 本文在綜述國(guó)內(nèi)外沸石改性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)天然沸石的改性進(jìn)行了深入研究。研究了沸石的單一改性，進(jìn)而研究了沸石的組合改性，并開(kāi)展改性沸石吸附交換去除水中氨氮和三種重金屬離子的研究，探討了改性沸石交換吸附的機(jī)理，為天然沸石的開(kāi)發(fā)和再加工提供理論依據(jù)。 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，天然沸石經(jīng)“鹽+酸+高溫”組合改性處理后得到的改性沸石對(duì)氨氮及三種重金屬的去除效果在幾種改性方法中均最優(yōu)。具體的組合改性方法是將天然沸石經(jīng)NaCl處理后洗滌干凈，再用HCl處理，最后在450℃下焙燒得到改性沸石。 利用比表面積測(cè)定、陽(yáng)離子交換量測(cè)定、掃描電鏡、X-射線(xiàn)衍射法和傅里葉紅外光譜法五種不同測(cè)試手段全面分析了改性前后沸石的理化性質(zhì)，從微觀上展示了天然沸石和改性沸石的各方面區(qū)別。沸石的X-射線(xiàn)衍射圖譜表明該沸石由72%的斜發(fā)沸石組成，并包含一部分的石英及云母等礦石類(lèi)物質(zhì)，經(jīng)“鹽+酸+高溫”改性的沸石成分并沒(méi)有發(fā)生太大的改變，但是改性后鈉離子的特征峰遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它特征峰，說(shuō)明鹽改性對(duì)天然沸石作用明顯；改性后的沸石的比表面積有很大程度上的提高，從14.20m~2/g提高到38.65m~2/g，酸改性帶走了孔徑中的部分雜質(zhì)，使孔徑也相對(duì)增加；掃描電鏡顯示的天然沸石和改性沸石的表面形態(tài)可看出“鹽+酸+高溫”改性使天然沸石的表面形態(tài)變得更疏松且更有層次，有利于更好的吸附；陽(yáng)離子交換量結(jié)果顯示，天然沸石的陽(yáng)離子交換量為2.81±0.19mmol/g，而改性后的沸石陽(yáng)離子交換量為3.38±0.25mmol/g；傅里葉紅外光譜法主要分析了沸石的有機(jī)化合鍵的改變，發(fā)現(xiàn)改性沸石的結(jié)合水變化明顯，該變化主要來(lái)自于高溫改性。 

在“鹽+酸+高溫”方法改性后的沸石對(duì)氨氮、銅離子、鎘離子和鉛離子的飽和吸附量分別從4.01mg/g、5.71mg/g、5.95mg/g和12.62mg/g提高到了8.23mg/g、13.38mg/g、18.68mg/g和40.97mg/g，提高倍數(shù)分別為2.05、2.34、3.12和3.25倍。

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