金属氧化物及氢氧化物去除水中氟离子的研究进展

杨 辰，谢友友，左景栾，琚宜文，琚丽婷，郑建中

（1. 中国科学院大学 资源与环境学院，北京 100049；2. 中联煤层气有限责任公司，北京 100015；3. 中国科学院大学 地球与行星科学学院计算地球动力学重点实验室，北京 100049）

氟是人体必需的微量元素之一，摄入适量的氟对人体骨骼、神经、生殖系统的发育具有重要作用，但过量摄入会导致氟中毒，危害人体健康［1］。人体中氟的主要来源之一是饮用水［2］，世界卫生组织规定饮用水中F-的质量浓度应小于1.5 mg/L［3］。水中氟污染主要来自电镀、玻璃及水泥生产、半导体制造、钢铁及铝冶炼等行业［4］。

目前，去除水中氟离子的技术主要有沉淀法［5-6］、离子交换法［7-8］、膜分离法［9］、电渗析法［10］和吸附法［11］等。其中，吸附法除氟技术工艺成熟，操作方便，简单高效，受到广泛的关注［12］。对吸附剂的研究主要集中在金属氧化物及氢氧化物、碳基吸附剂、离子交换树脂、天然吸附剂等［13］。金属氧化物及氢氧化物对氟离子具有较高的亲和能力和吸附容量［14］，主要包括铝基、铁基、稀土类、层状双金属氢氧化物及其他金属（包括钙、镁、钛、锆等）氧化物及氢氧化物。这类材料也常用于对天然吸附剂［15］、活性炭［16］等的修饰，以改善其除氟效果，是目前研究最多的除氟吸附剂之一。

本文综述了金属氧化物及氢氧化物除氟吸附材料的研究进展，介绍了吸附剂的吸附性能、吸附反应机理及改性方法，并在此基础上探讨了该类吸附材料的研究方向，为水中F-的吸附处理研究提供参考。

1 铝基吸附剂

活性氧化铝吸附F-的相关研究可追溯到1934年，是截至目前研究最为广泛的氟吸附材料之一［17］。……