【摘 要】
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磷是生物生长及其化学过程中的重要营养物质之一。当大量磷随着生活污水以及工业废水进入水体中,会导致水体富营养化,藻类大量繁殖,水质恶化等情况。因此,废水除磷技术的研究和开发,对于解决水体富营养化等环境污染问题具有重要的科学研究价值和实际应用意义。在众多除磷方法中,吸附法因低成本、高效率、操作简单而受到广泛关注。目前报道的吸附剂中,La（OH）3和Mg O具有高比表面积、对磷酸根具有较高亲和力,但存在
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磷是生物生长及其化学过程中的重要营养物质之一。当大量磷随着生活污水以及工业废水进入水体中,会导致水体富营养化,藻类大量繁殖,水质恶化等情况。因此,废水除磷技术的研究和开发,对于解决水体富营养化等环境污染问题具有重要的科学研究价值和实际应用意义。在众多除磷方法中,吸附法因低成本、高效率、操作简单而受到广泛关注。目前报道的吸附剂中,La（OH）3和Mg O具有高比表面积、对磷酸根具有较高亲和力,但存在易团聚、吸附量较低的问题。所以,本研究选用柠条和三聚氰胺泡沫分别对La（OH）3和Mg O进行改性,制备出两种除磷性能优异的复合吸附剂。并围绕吸附剂组成、结构与性能的关系展开研究,主要研究内容与结论如下:（1）通过胺改性柠条后原位负载La（OH）3制备了具有低成本、环保高效的磷酸盐吸附剂（La/CK-DETA）。其中,氨基基团对La（OH）3有锚定及分散作用,同时,氨基在质子化后带正电荷,可静电吸附带负电荷的磷酸根。对吸附剂进行热力学和动力学探究表明,其吸附行为符合朗格缪尔吸附等温线,且对磷酸盐的最大吸附量为173.32 mg P g-1;动力学模型符合准二级动力学方程,在50 min即可达到吸附平衡。此外,当有共存阴离子存在时,吸附剂不受溶液共存阴离子影响,表明其具有优异的磷酸根选择性和抗干扰能力。吸附再生实验表明,在经过四次循环再生实验后其除磷率仍能达到85%,证明具有良好的再生性能,有利于在实际废水处理中的应用。（2）选择三聚氰胺泡沫作为牺牲模板制备了具有高分散、多级孔结构以及丰富氧空位的Mg O/MF磷酸盐吸附剂。密度泛函理论计算表明,当氧空位存在时,磷酸盐更倾向于吸附在Mg O的空穴而不是顶部,这提高了Mg O/MF的本征吸附能力。Mg O/MF-1吸附剂在较宽的p H（2～12）范围废水中表现出良好的除磷性能,最大磷吸附量可达400 mg P g-1。特别是Mg O/MF-1吸附剂经煅烧活化后,磷酸盐吸附容量可恢复到100%。经过6次吸附循环,Mg O/MF-1富集磷酸盐达到117.5 mg P g-1的高磷含量,是一种潜在的优质肥料。该研究为构建用于废水处理和磷资源回收的高效吸附剂提供了一种有前景的策略。
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