氢氧化锆的吸附作用

氢氧化锆，或称水合氧化锆，是一种不溶于水，碱性稍强的两性氧化物，广泛应用于制备颜料、玻璃、染料等行业，同时也是制备其他锆化合物的重要中间体。本文将介绍它作为吸附剂的用途。

吸附氨

T. Grant Glover 等人^[1]研究了氨在氢氧化锆[Zr(OH)4]以及经硫酸处理的氢氧化锆上的吸附。 结果表明，用硫酸处理氢氧化锆会导致材料表面形成硫酸盐，并且硫酸盐通过形成硫酸铵物质而有助于氨吸附能力。 氢氧化锆的煅烧降低了材料的氨吸附能力并限制了硫酸盐物质的形成。 NMR 和 FTIR 光谱结果表明材料表面存在两种不同的铵物质。 材料的吸附能力是一个复杂的现象，受到材料的表面积、硫含量和 pH 值的影响。 结果表明，可吸附酸性气体的[Zr(OH)4]可被改性并用于吸附碱性气体。

吸附磷酸盐

Akinari Sonoda 等人^[2]使用无定形氢氧化锆 ZrO(OH)2⋅(Na2O)0.05⋅1.5H2O 作为吸附剂，研究了单一电解质 (NaH2PO4)、富磷酸盐海水和模型废水中磷酸盐的吸附。pH对海水中磷酸盐吸附的影响表明，随着pH值的增加，磷酸盐的吸收增加，直到pH为6，然后随着溶液pH值的进一步增加，磷酸盐的吸收急剧下降。磷酸盐吸附的平衡数据遵循 Freundlich 等温线。 在吸附剂/溶液比例为 0.05 g/2 L 时，富磷酸盐海水和模型废水的磷酸盐吸收量分别为 10 和 17 mg-P/g。 与其他基于 Mg(II)–Al(III)、Mg(II) 层状双氢氧化物的代表性吸附剂相比，无定形氢氧化锆对海水中磷酸根离子的吸附性要高得多。使用 0.1 M NaOH 溶液可以实现无定形氢氧化锆上磷酸根离子的有效解吸。 

参考文献

[1] Adsorption of Ammonia by Sulfuric Acid Treated Zirconium Hydroxide. doi:10.1021/la302118h

[2] Selective adsorption of phosphate from seawater and wastewater by amorphous zirconium hydroxide. doi:10.1016/j.jcis.2005.11.011