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·2122· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

1
伸缩振动峰，在 554 和 459 cm 处的吸收峰与 Si—
O 和 Al—O 的偶合振动有关。

图 5 粉煤灰与沸石的 XPS 全谱（a）和 O 1s 分谱图（b、c）
Fig. 5 XPS full spectrum (a) and O 1s spectra (b、c) of fly
ash and zeolite

图 3 粉煤灰与沸石的 FTIR 图 从图 5 可知，FA 经 NaOH 改性后，ZE 峰强增
Fig. 3 FTIR spectra of flyash and zeolite
强，在 1072.9 eV 处出现 Na 1s 的特征峰，但 O 1s
结合能降低，表明 O 原子周围电子云密度增加。
NaOH 导致 FA 中晶相结构破坏，使 SiO 2 、Al 2 O 3 结
+
合能减弱（图 5b、c），桥氧原子与 Na 通过共价键结
合。对 O 1s 进行分峰可以看出，FA 中 O 主要以 SiO 2 、


Al 2 O 3 、COO 和 OH 等形式存在，经 NaOH 改性后，

COO 消失，出现 Na-A，可能是 NaOH 的加入破坏
+
了硅铝酸盐的共价键，使含氧键与 Na 结合。因此，
含氧官能团在合成 ZE 过程中具有重要意义。
FA 经过 NaOH 改性后，通过 BET 分析可知，
比表面积由 1.45 m /g 增加至 21.54 m /g，孔体积由
2
2
2+
图 4 沸石吸附 Cd 前后 FTIR 图 3 3
2+
Fig. 4 FTIR spectra of Cd before and after adsorption 0.0015 cm /g 增大至 0.0121 cm /g，粒径分布也从 20~
100 nm 变成小于 20 nm，说明 FA 与 NaOH 在焙烧
粉煤灰（FA）与沸石（ZE）的 XPS 图见图 5。 过程中，NaOH 引起 FA 中水分升华，玻璃相破碎形

成晶体结构，孔体积、比表面积增大，吸附性能增强。
根据 FTIR、XPS 及 BET 分析结果推测，NaOH
改性 FA 制备 NaA 型沸石过程如下所示。FA 与 NaOH
在焙烧过程中离子交换主要发生在 Si—O—Si 和
+
Si—O—Al，Na 进入 FA 中，经过水热反应，使 Si—
O 和 Al—O 断裂，形成无定形硅酸盐和铝酸盐单体，
在晶化过程中，单体迅速聚合，形成 NaA 型沸石。

2+
2.2 pH 对 ZE 吸附 Cd 性能的影响
2+
在 ZE 投加量 0.1 g、Cd 初始质量浓度 100 mg/L、
吸附时间 60 min、吸附温度为 25 ℃下，实验方法同
2+
1.2.2 节，pH 对 ZE 吸附 Cd 性能的影响见图 6。溶
液的初始 pH 可以影响重金属离子与吸附剂表面间
的络合反应、静电作用、表面沉淀等物理化学吸附
机制 [17] 2+ +
。当 pH5 时，镉离子主要以 Cd 和 CdNO 3