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第 12 期 赵航航，等: 低温碱熔-晶化 SiO 2 /Al 2 O 3 复合物合成沸石及其对 Cd 的吸附 ·2121·

4
5
解聚生成[SiO 4 ] 和[AlO 6 ] 四面体短链，进一步解 沸石。另外，FA 中还含有一些无定形碳和有机质成
5
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聚为[SiO 4 ] 和[AlO 6 ] 单体或双聚体，形成 NaA 型 分，通过高温焙烧去除杂质，增加了 ZE 的白度。

图 1 粉煤灰(a, c)与沸石(b, d)的 SEM-EDS 图
Fig. 1 SEM-EDS images of flyash (a, c) and zeolite (b, d)

1
表 1 粉煤灰与沸石的化学组成 反对称振动叠加而成；在 1654.80 cm 处为 H—O—H
Table 1 Chemical composition of flyash and zeolite 的弯曲振动峰，与游离水有关，可能是 FA 焙烧失
质量分数/% 去表面水和结构骨架中的结合水，减少了原灰中水膜

Na 2O CaO Al 2O 3 SiO 2 P 2O 5 Fe 2O 3 K 2O TiO 2 其他
对污染物质的吸附阻力，增强了吸附质分子的扩散，
FA — 3.27 37.7 51.5 0.342 3.14 0.908 1.62 1.520 1
使 ZE 的吸附性能增强。在 1460.67 和 1416.26 cm
ZE 12.8 3.76 33.6 44.5 0.151 2.6 0.277 1.58 0.732
处的特征峰为 Si—O—Si 的反对称伸缩振动峰，
注：—代表未检测到。 995.55 cm 处为沸石内部四面体的不对称伸缩振动
1

1
峰，905.8 cm 处是二八面体的羟基（Al 2 OH）变形
振动峰，且波峰发生偏移，说明 FA 与 NaOH 反应，
生成新的无定形 Si—O—Si 和 Si—O—Al 网络结构，
减弱了分子的有序性，有利于吸附增强。722.24 cm 1
处是 Si—O—Si 的对称伸缩振动峰，同时也是六配
1
位 Al—O 的振动峰，560.37 cm 处为 Si—O—Al 的
1
对称伸缩振动峰，461.09 cm 处为 Si—O 或 Al—O
的弯曲振动峰，说明 FA 中 Si/Al 官能团在 NaOH 的
作用下，Si—O 和 Al—O 的波峰增强，骨架局域配

位环境发生了变化，形成了配体聚合物，有利于对
图 2 粉煤灰与沸石的 XRD 图
Fig. 2 XRD patterns of flyash and zeolite 重金属的吸附。
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沸石（ZE）吸附 Cd 前、后 FTIR 图见图 4。
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2.1.2 粉煤灰与沸石的 FTIR 和 XPS 分析 由图 4 可知，ZE 吸附 Cd 后在 3418 cm 处—OH
粉煤灰（FA）与沸石（ZE）的 FTIR 图见图 3。 伸缩振动峰峰强减弱，说明羟基数量减少，ZE 表面
1
由图 3 可知，在 3833 和 3730 cm 处为高频区， 羟基吸附了 Cd ，在 1482 和 1387 cm 出现的峰是由
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是水分子伸缩振动区，ZE的FTIR曲线中在3457.24 cm 1 吸附前 1460 和 1416 cm Si—O—Si 振动峰偏移而来。
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处存在一个很宽的吸收峰，是—O—H 的伸缩振动和 在低频区 1000 cm 处有一个强吸收峰，为 Si—O 的