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)的時間越來越長，因此室內(nèi)與人相關(guān)的局部環(huán)境的空氣質(zhì)量對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、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，對局部環(huán)境空氣污染的治理應(yīng)能同時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)制備的具有無機(jī)和快速吸附除味功能的無機(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，由于沸石獨特的物理、化學(xué)特性，使得它在水處理各個領(lǐng)域中得到了越來越多的研究和應(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分別代表二價和一價的陽離子。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個頂點有氧配置的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，特別是對氨離子，氨氮是給水處理中重點去除的對象之一。沸石還是一種極性吸附劑，可以吸附極性有機(jī)物，同時沸石對細(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)長期運(yùn)行測試，生物沸石反應(yīng)器對氨氮、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%。通過對比實驗表明，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)無法比擬的優(yōu)點，在水處理領(lǐng)域中有著很好的應(yīng)用前景。并且，在未來研究學(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，利用沸石獨特的特性聯(lián)合其他處理工藝，達(dá)到各自的優(yōu)勢互補(bǔ)。

沸石對生活污水氨氮處理的優(yōu)勢

沸石對生活污水氨氮處理的優(yōu)勢 選擇沸石去除氨氮主要是利用沸石對陽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，也要依靠內(nèi)部較大的靜電力。由于沸石晶格孔穴中分布有陽離子，部分結(jié)構(gòu)也具有負(fù)電荷，從而形成強(qiáng)大的電場，吸附能力很強(qiáng)，因此對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 等陽離子發(fā)生交換，將其置換下來，使水中的氨氮量減少。為了更好地去除廢水中的氨氮，可以對沸石進(jìn)行改性來提高沸石對氨氮的吸附能力。 另外，通過實驗結(jié)果表明，沸石的粒徑大小對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，沸石對污水中氨氮的去除能力越高，其中粒徑1-2mm的天然沸石對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%。這是因為其它因素相同的實驗條件下，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)到動態(tài)吸附平衡，對氨氮的吸附效果相對較差，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，因此符合我國環(huán)保發(fā)展理念，值得開發(fā)與推廣應(yīng)用。