用于水除氟的磷酸钙纳米吸附剂

《ACS Applied Nano Materials》：Calcium Phosphate Nanoadsorbents for Water Defluorination

水除氟纳米材料的研究发现，通过调节湿法沉淀pH（6.5）和干燥温度（40℃）可优化CaP材料性能，其中酸性条件制备的CaP-6.5–40在0.5-48小时间F?去除率达93%，其高效机制源于二钙磷酸二水合物溶解后生成更稳定的氟磷灰石相。

　　

磷酸钙（CaP）材料在水脱氟过程中的资源-结构-功能关系仍不明确。本研究通过湿法沉淀法制备了不同pH值和干燥温度下的多种CaP样品。酸性和碱性CaP纳米材料的主要相分别是二水合磷酸钙和羟基磷灰石。随着干燥温度的升高，发生了相变，活性位点数量减少，结晶度提高。在酸性和低温干燥条件下制备的CaP样品具有更优异的氟离子（F^–）去除性能，这归因于它们在成分、结晶度和反应性方面的差异。当溶液pH值为6.5、空气干燥温度为40°C时，获得了最佳的CaP纳米材料。CaP-6.5–40对氟离子的吸附率在0.5–2小时内从约7%迅速上升至约74%，48小时后达到约93%。对于多次添加组，19.2小时时氟离子去除效率为91%（溶液浓度为0.4 g/L），与单次添加组24小时时的去除效率（溶液浓度为0.5 g/L）相当。溶液中存在的混合无机阳离子和阴离子对氟离子的去除影响可以忽略不计。CaP-6.5–40的主要去除机制是二水合磷酸钙的溶解以及随后更稳定的氟磷灰石相的沉淀。总体而言，制备的CaP-6.5–40纳米材料在高效净化含氟水体方面具有良好潜力。