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氧化铝对硅酸的吸附去除机理(3)

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图5是对吸附硅酸的氧化铝的27Al MAS NMR图谱进行分峰处理的结果。把峰值为5.49×10-5的峰分成两个峰后分别得到了6.20×10-5和4.94×10-5的两个子峰×10-5的峰值与图4中纯氧化铝的4配位的峰值6.16×10-5接近，是属于没有发生吸附作用的4配位的铝原子。而峰值在4.94×10-5的子峰就代表了形成Al—O—Si键的铝原子。

图5 吸附硅酸的Al2O3的27Al MAS NMR

2.5 对滤渣氧化铝的SEM-EDX观察

为进一步确定硅酸在吸附剂表面的分布状态，对滤渣氧化铝进行了扫描电子显微镜（SEM）观察，同时进行了元素能量色散X射线（EDX）分析，结果表明，原始氧化铝表面光滑且周围有絮状固体，同时元素特征X射线分析显示只出现了Al、O元素峰，没有出现对应Si元素的峰，说明原始的（用于吸附的）氧化铝中不含硅元素。与此相比，通过吸附实验得到的氧化铝表面观察不到原来的絮状固体，同时表面出现了很多集聚在一起的沉淀物，表明吸附在氧化铝表面的硅酸通过聚合反应变成了二氧化硅固体，覆盖（或填平）了原有的絮状固体表面。这种集聚在一起的固体沉淀同样出现在原来平滑的氧化铝表面，说明硅酸在氧化铝表面发生均匀的吸附。由元素能量分布的EDX图可知，Al、Si、O三种元素在吸附剂表面均匀分布。其中因为Si元素的含量比其他两种元素含量低得多，因此分布量相对少。三种元素的分布在EDX图像中显示的形状基本一致，再次证明硅酸在氧化铝表面吸附属于均匀吸附，与吸附等温模式的分析结果一致。

3 结论

氧化铝在宽的pH范围内表现出很强的硅酸吸附性，且吸附量随着pH的升高而增大。氧化铝吸附硅酸的过程属于Langmuir吸附等温模式，是单层的化学吸附。27Al MAS NMR分析结果表明，氧化铝对硅酸的吸附是4配位铝表面的Al—O—Al键被硅原子置换成Al—O—Si键的过程。SEM-EDX分析证明硅酸在氧化铝吸附剂表面均匀吸附。

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文章来源：《硅酸盐学报》网址: http://www.gsyxbzz.cn/qikandaodu/2021/0203/417.html