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氟是人体必需的微量元素之一,它不但维持人体骨骼正常发育,而且可以增进骨骼和牙齿强度,适量的摄入氟对人体健康是有好处的。但是如果摄入量过多会导致一类总称为“氟中毒”的疾病,表现为氟骨病、氟斑牙等等。长期摄入高剂量的氟更可导致骨骼变形、疼痛,关节僵硬、钙化,行走困难,严重者可导致瘫痪。目前,我国仍有几千万人饮用高氟水,对人体健康危害严重。为了探索合理的除氟方法和工艺,本论文对纳米羟基磷灰石(n-HAp)除氟性能进行了系统的研究,分析了n-HAp对氟的吸附规律,同时也考察了骨粉的除氟性能。论文分四个部分:1)沉淀法和溶胶凝胶法制备n-HAp粉体的研究采用沉淀法和溶胶凝胶法合成不同粒度的n-HAp粉体,利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和透射电镜(TEM)对其形貌、晶型结构等各方面的性能进行了表征。结果表明:沉淀法制备的n-HAp为纯相态物质、粒度均匀,其粒度随着制备温度的升高而增大;溶胶凝胶法制备的n-HAp,陈化时间影响其粒度大小,陈化时间越长粒度越大。2)n-HAp粉体修复含氟废水的研究通过实验考察了各因素对氟在n-HAp粉体上吸附效果的影响。考察了用量、F-溶液浓度、溶液pH、搅拌时间、温度、无机盐离子、再生条件等。得出结论为:在反应温度为25℃时,F-初始浓度为5 mg/L,pH为5.0,反应时间为120 min,n-HAp投加量为0.5 g/25 mL,除氟效果较佳。溶液中CO32-的存在对n-HAp吸附F-的竞争作用很大。吸附F-后的n-HAp经过NaOH和H2SO4稀溶液处理后,吸附效果基本恢复,是较为理想的饮水除氟材料。3)不同粒度的n-HAp修复含氟废水的研究本部分实验主要对由沉淀法和溶胶凝胶法分别合成的不同粒度的n-HAp除氟的静态实验做了研究。实验结果表明:沉淀法合成的n-HAp对氟的吸附性能优于溶胶凝胶法合成的纳米粉体;n-HAp对水溶液中F-的吸附与粒度大小有关,纳米粉体除氟效果显著高于体相材料,而粒度较小的纳米粉体除氟效果明显高于粒度较大的纳米粉体。在溶胶凝胶法合成的n-HAp粉体中,陈化时间较短的样品吸附效果优于陈化时间较长的样品。4)骨粉修复含氟废水的研究本部分实验考察单因素对氟在骨粉上的吸附效果的影响。静态实验结果表明:F-初始浓度为10 mg/L时,骨粉用量为0.1 g/25 mL,pH为5.0左右,搅拌时间120 min时,吸附效果较佳;骨粉对含氟废水的去除效果要优于n-HAp;H2O2处理和热处理后的骨粉有机成分降低,H2O2处理后的骨粉对F-的吸附性能有所升高,而热处理后的骨粉吸附性能低于骨粉的吸附性能。骨粉对于饮用水中氟离子的去除具有很高的研究和应用价值。