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本文以氯化镁、氯化铝、Al13、氢氧化钠以及碳酸钠为主要材料,采用液相共沉淀法合成了Mg/Al类水滑石(MgAl-HTLCs)和Mg/Al13类水滑石(MgAl13-HTLCs),并在500℃条件下焙烧制得其衍生复合氧化物(MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500)。用化学分析法和现代仪器测试技术对上述四种类水滑石进行了系统研究;用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对各种条件下生成的类水滑石的形态和形貌进行了系统的表征;利用X-射线衍射仪(XRD)检测四种类水滑石的结构,并用能谱(EDS)检测四种类水滑石中各种元素的质量百分比和原子百分比。研究了这四种类水滑石在不同的氟离子初始浓度条件下对水溶液中氟的吸附特性。同时还对这四种类水滑石在不同温度、投加量、溶液pH以及吸附振荡时间等因素条件下对水溶液中氟离子的吸附去除效果进行了详细的对比。最后,对MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs-500这两种类水滑石在不同的溶液pH和投加量条件下对水溶液中铜离子、镉离子和铅离子的吸附去除效果进行了综合的比较,并对这两种类水滑石吸附重金属的机制进行了详细的阐述和说明。通过一系列单因素(氟离子初始浓度、温度、投加量、溶液pH和吸附振荡时间)的吸附实验研究发现,这四种类水滑石的除氟性能有如下规律:MgAl-HTLCs-500>MgAl13-HTLCs-500>MgAl13-HTLCs>MgAl-HTLCs,说明MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs对氟离子的去除率效果不理想,经500℃焙烧后的MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500对氟离子的去除率有了明显的提高。MgAl-HTLCs-500和MgAl-13-HTLCs-500在25℃,原水中F-浓度为35mg/L条件下,对F的去除效率最高;MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs在45℃,原水中F-浓度为35mg/L条件下,对F-的去除效率最高。四种类水滑石样品均在投加量为0.1g左右达到吸附平衡,F-的去除效率达到最高点。MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500在pH为78之间,对F-的去除效率为最高;MgAl-HTLCs在pH为5左右,对F-的去除效率为最高;MgAl13-HTCLs在pH为7左右,对F-的去除效率为最高。MgAl-HTLCs-500和MgAl13-HTLCs-500类水滑石均在250min时基本达到吸附平衡,说明最适宜吸附时间为250min。MgAl-HTLCS和MgAl13-HTLCS类水滑石的最适宜吸附时间应为6h。MgAl-HTLCs和MgAl13-HTLCs-500去除重金属的过程中,当溶液pH=9.5时对重金属离子的去除率要明显高于溶液pH=7时的去除率,且其去除率随着类水滑石投加量的增加而不断升高。