沸石在空氣凈化中的應(yīng)用

沸石在空氣凈化中的應(yīng)用 沸石作為具有微孔孔道和空隙結(jié)構(gòu)，并具有離子交換性和吸附選擇性的多孔礦物材料，可成為納米尺度單元物質(zhì)在一維、二維和三維空間排列并生成組裝材料的媒介。復(fù)合納米單元物質(zhì)性質(zhì)和沸石孔道特性的沸石納米孔-金屬離子及簇團(tuán)組裝材料為其在凈化室內(nèi)空氣方面實(shí)現(xiàn)應(yīng)用打下了良好基礎(chǔ)。 現(xiàn)代生活條件下，人們停留在室內(nèi)的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，因此室內(nèi)與人相關(guān)的局部環(huán)境的空氣質(zhì)量對(duì)人生活與健康的影響比室外大氣的影響更為重要。然而，局部環(huán)境中的人類直接與間接活動(dòng)、室內(nèi)裝飾和使用物品等因素導(dǎo)致的污染源引入以及通風(fēng)不暢等因素使局部環(huán)境的空氣常常處于污染狀態(tài)，由此形成了對(duì)人們身體健康及正常工作與生活的嚴(yán)重危害。目前和消除局部環(huán)境的空氣污染一直受到廣泛關(guān)注。局部環(huán)境空氣中的主要污染物包括因人類代謝活動(dòng)和食物等因素形成的異味氣體（、胺、硫醇等）和有害細(xì)菌（大腸和金黃色等）以及因室內(nèi)裝飾材料和家具材料中添加劑釋放形成的甲醛、苯、苯系物和氨氣等有害氣體，很顯然，對(duì)局部環(huán)境空氣污染的治理應(yīng)能同時(shí)去除有害氣體和有害細(xì)菌。 以沸石為載體，通過孔道吸附作用活化、組分在納米孔道中組裝并穩(wěn)定固化等技術(shù)制備的具有無(wú)機(jī)和快速吸附除味功能的無(wú)機(jī)型除味劑可成為居室、衛(wèi)生間、汽車駕駛室和電冰箱等局部環(huán)境空氣的凈化產(chǎn)品。

沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用

沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用 近年來(lái)，由于沸石獨(dú)特的物理、化學(xué)特性，使得它在水處理各個(gè)領(lǐng)域中得到了越來(lái)越多的研究和應(yīng)用。沸石是一族含水鋁硅酸鹽礦物，一般可用化學(xué)式(M,N2)O2·Al2O3·nSiO2·mH2O表示，式中M、N2分別代表二價(jià)和一價(jià)的陽(yáng)離子。在水處理領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的主要是斜發(fā)沸石、絲光沸石、菱沸石等。沸石的粒徑有很多規(guī)格，大的可達(dá)幾cm，小的可到幾μm。沸石的基本結(jié)構(gòu)是以Si為中心，形成4個(gè)頂點(diǎn)有氧配置的SiO4四面體以及Al取代Si并置換成AlO4四面體的結(jié)合體，硅(鋁)氧四面體通過中間的氧原子相連接，在三維空間上可形成多種形狀的規(guī)則四面體構(gòu)成沸石的空穴或籠，這些空穴和籠以不同形式連接則構(gòu)成了沸石的孔道體系。在沸石的空穴和孔道中占據(jù)著陽(yáng)離子和水分子。 沸石具有良好的離子選擇交換性能，特別是對(duì)氨離子，氨氮是給水處理中重點(diǎn)去除的對(duì)象之一。沸石還是一種極性吸附劑，可以吸附極性有機(jī)物，同時(shí)沸石對(duì)細(xì)菌還有富集作用，是一種理想的生物載體。利用生物沸石反應(yīng)器處理微污染原水，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行測(cè)試，生物沸石反應(yīng)器對(duì)氨氮、NO2-N、Mn、有機(jī)物、色度、濁度平均去除率分別為93%、90%、95%、32%、77%、72%。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明，沸石具有和生物活性炭、生物陶粒一樣的性能，并在去除氨氮方面表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能，為微污染水源水的凈化提供了一種新材料和途徑。 我國(guó)沸石資源豐富，分布廣，產(chǎn)量大，所以沸石在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用有著其他礦物質(zhì)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域中有著很好的應(yīng)用前景。并且，在未來(lái)研究學(xué)者將沸石的吸附作用與其他技術(shù)相結(jié)合處理污水的有效方法，利用沸石獨(dú)特的特性聯(lián)合其他處理工藝，達(dá)到各自的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

沸石對(duì)生活污水氨氮處理的優(yōu)勢(shì)

沸石對(duì)生活污水氨氮處理的優(yōu)勢(shì) 選擇沸石去除氨氮主要是利用沸石對(duì)陽(yáng)離子的選擇換吸附能力以及可以再生的特性。沸石的選擇換吸附能力既要依靠表面的色散力，也要依靠?jī)?nèi)部較大的靜電力。由于沸石晶格孔穴中分布有陽(yáng)離子，部分結(jié)構(gòu)也具有負(fù)電荷，從而形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，吸附能力很強(qiáng)，因此對(duì)氨氮具有較大的吸附效應(yīng)。此外，沸石還具有強(qiáng)大的離子交換性能。沸石孔穴的直徑為0.6-1.5nm，而銨離子直徑約為0.286nm，這就使得離子態(tài)的氨氮能夠通過沸石中的孔穴和通道到達(dá)沸石表面，與沸石晶格中的Ca2 、Na 等陽(yáng)離子發(fā)生交換，將其置換下來(lái)，使水中的氨氮量減少。為了更好地去除廢水中的氨氮，可以對(duì)沸石進(jìn)行改性來(lái)提高沸石對(duì)氨氮的吸附能力。 另外，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沸石的粒徑大小對(duì)氨氮的吸附效果有顯著的影響。天然沸石的粒徑越小，濾液中氨氮的濃度越低，沸石對(duì)污水中氨氮的去除能力越高，其中粒徑1-2mm的天然沸石對(duì)氨氮的吸附率變化范圍相比粒徑3-5mm的天然沸石可提高近20%。這是因?yàn)槠渌蛩叵嗤膶?shí)驗(yàn)條件下，沸石的粒徑越小，其單位面積的沸石與污水水樣的接觸面積就越分散，比表面積相對(duì)越大，水中的分子態(tài)和離子態(tài)氨氮更容易與沸石接觸，吸附交換的速率就越大。而粒徑較大的沸石易達(dá)到動(dòng)態(tài)吸附平衡，對(duì)氨氮的吸附效果相對(duì)較差，吸附容量較低，氨氮去除率就越低。 總之，沸石是一種效果穩(wěn)定、綠色環(huán)保的水處理吸附劑，經(jīng)改性后的沸石性能好、處理，適合用于綜合治理污水等工程，具有較強(qiáng)的廢水污染物處理能力，如對(duì)生活污水中的磷化物，工業(yè)廢水中的重金屬離子、有機(jī)物等污染物有明顯的去除效果，因此符合我國(guó)環(huán)保發(fā)展理念，值得開發(fā)與推廣應(yīng)用。