改性活性炭对饮用水中氟离子的静态吸附研究
活性炭及改性活性炭对溶液中萘、菲、芘的吸附特性研究
活性炭及改性活性炭对溶液中萘、菲、芘的吸附特性研究活性炭及改性活性炭对溶液中萘、菲、芘的吸附特性研究摘要：活性炭作为一种常见的吸附材料，广泛应用于环境污染治理领域。
本文主要研究了活性炭及改性活性炭对溶液中萘、菲、芘的吸附特性。
通过实验方法探究不同因素对吸附性能的影响，并对吸附机理进行探讨。
实验结果表明，改性活性炭在溶液中对萘、菲、芘的吸附性能优于传统活性炭。
改性活性炭对污染物的吸附率随着初始溶液浓度的增加而增加，但吸附量的增加速度逐渐减缓。
吸附过程符合Langmuir吸附模型。
此外，改性活性炭对不同污染物的吸附选择性也有差异。
关键词：活性炭，改性活性炭，吸附特性，萘，菲，芘引言：活性炭具有广泛的孔隙结构和较好的比表面积，因此被广泛应用于各种领域，如环境污染治理、水处理和气体吸附等。
活性炭通过物理吸附和化学吸附的方式，可以有效去除溶液中的有机物质。
然而，传统活性炭在吸附性能方面仍然存在一些局限性。
为了进一步提高活性炭的吸附性能，人们对其进行了改性。
改性活性炭通过改变其表面性质、孔隙结构和表面化学特性，进而改善其吸附性能。
实验方法：本实验使用活性炭和改性活性炭作为吸附材料，研究其对溶液中萘、菲、芘的吸附特性。
首先，制备活性炭和改性活性炭样品，然后进行孔隙结构和比表面积的表征。
接着，制备一系列含有不同浓度萘、菲、芘的溶液。
在一定时间内将吸附剂与溶液搅拌反应，并测定溶液中有机物质的剩余浓度。
最后，通过数据处理和分析，研究不同因素对吸附性能的影响，并探讨吸附机理。
结果与讨论：实验结果表明，改性活性炭对溶液中萘、菲、芘的吸附性能优于传统活性炭。
改性活性炭样品的比表面积更大，孔隙结构更合理，有利于有机物质的吸附。
此外，改性活性炭还具有更好的亲水性，使其在水溶液中的吸附能力更强。
吸附过程中，溶液初始浓度对吸附率有一定影响。
随着溶液浓度的增加，改性活性炭对污染物的吸附率逐渐增加，但增加速度逐渐减缓。
这是由于吸附位点的饱和和竞争性吸附现象的存在。
改性活性炭对水溶液中氟离子的吸附性能
８ｈ 之后 洗 涤 至 无氯 离 子 ， 后 于 １０ｏ 下 烘 干 ， 最 ２ Ｃ； 能， 且具有无 毒性 、 和低溶 出率等特性 ， 在去除水 制 得 活性 炭负 载氧化 镁 （ Ｏ— Ｃ） Ｍｇ Ａ 除氟剂 ． 中的有 害 物 质 的 同 时 还 不 会 造 成 二 次 污 染 ］ ． １ ２ ２ 分 析 方 法 采 用 ＪＭ 一 ６ ０ Ｖ型 环 境 ．． Ｓ ５ １Ｌ 活性 炭作 为 一 种 具 有 显 著 吸 附 性 能 ， 巨大 比表 面 扫描 电镜对 活 性炭 负 载 氧化 镁前 后 样 品进行 表 面 积， 发达 的孔 隙 结 构 和 稳 定 化 学 性 质 的 吸 附 材 料 广泛 应 用在 给 水 处 理技 术 中． 接 采 用 活 性 炭 吸 直 形 态 分析 ．
贺志丽 ， 贺志霞 ，瑞琴 ２陈 ２
（ ．武汉理工大学资源与环境工程学院， １ 湖北 武汉 ４０７ ； ３０ ０ ２ ．青州市市立医院， 山东 青州， ２０ ） ２ ５０ ６
摘 要： 选用氧化镁改性 活性 炭（ Ｏ—Ａ ） Ｍｇ Ｃ 为新型吸附剂 ， 于去除水 溶液 中的氟离 子． 用 系统 地研究 了反应
烟煤 ， 使用前用 ０ １ ．Ｍ的 Ｈ １ Ｃ 溶液进行酸洗脱矿预 氟是人体 和动物必须 的微量 元素之一． 适量 处 理 ．
１ ２ 实验 方法 ．
氟 的摄人 ， 以有 效 减少 龋齿 等 骨 骼 疾病 的发 生 ． 可
但长期饮用 高含氟水 ， 可造成牙 齿脱 落、 质疏 １２ １ 吸 附剂的制备 称取 一定质量 的 Ｍ Ｃ ・ 骨 ． ． ｇ１ 松 、 节僵 硬 ， 至瘫 痪 等疾 病 的发 生 … ． 关 甚 因此 ， 对 ６ 配制 ０３Ｍ 的 Ｍ Ｃ Ｈ ０， ． ｇ ｌ溶液备用． 预处理 的活 将 水溶 液 中的氟 离 子浓 度 必 须控 制 在 一定 浓 度范 围 性炭与配 制好 的 Ｍ Ｃ 液按 质 量 （ ） ｇｌ溶 ｇ 与体 积 之内． 中国， 在 饮用水 中氟离子浓度 的安全界定范 围为不高于 １０ｍ ／ ． ． ｇＬ 在众 多 的 除 氟 方 法 中 Ｉ］ 吸 附 法 因操 作 简 ６，
活性炭的实验报告
一、实验目的1. 了解活性炭的吸附特性及其在水处理中的应用。
2. 掌握活性炭吸附实验的基本原理和操作方法。
3. 研究活性炭对有机污染物的吸附效果，为实际水处理工程提供参考。
二、实验原理活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和巨大比表面积的吸附材料，广泛应用于水处理、空气净化等领域。
活性炭的吸附作用主要包括物理吸附和化学吸附两种形式。
物理吸附是指吸附质分子与活性炭表面分子间的范德华力作用，而化学吸附是指吸附质分子与活性炭表面分子间的化学键作用。
本实验采用间歇式静态吸附法，通过改变活性炭的投放量和吸附时间，研究活性炭对有机污染物的吸附效果。
三、实验仪器与材料1. 仪器：锥形瓶、分光光度计、磁力搅拌器、电子天平、温度计、pH计、移液管等。
2. 材料：活性炭、亚甲基蓝溶液、蒸馏水、氢氧化钠、盐酸等。
四、实验步骤1. 准备溶液：将亚甲基蓝溶液稀释至一定浓度，配制一系列不同浓度的溶液。
2. 准备活性炭：将活性炭用蒸馏水洗涤，去除杂质，然后在105℃下烘干至恒重。
3. 吸附实验：将活性炭粉末加入到锥形瓶中，加入一定量的亚甲基蓝溶液，置于磁力搅拌器上，设定不同吸附时间，观察溶液颜色变化。
4. 测定吸附效果：取吸附后的溶液，用分光光度计测定吸光度，计算吸附量。
5. 计算吸附等温线：以吸附量为纵坐标，溶液浓度为横坐标，绘制吸附等温线。
五、实验数据与分析1. 吸附量随吸附时间的变化：实验结果表明，活性炭对亚甲基蓝的吸附量随吸附时间的延长而增加，在一定时间内达到吸附平衡。
2. 吸附等温线：根据实验数据，绘制吸附等温线，发现活性炭对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir吸附等温式。
3. 影响吸附效果的因素：实验结果表明，活性炭的吸附效果受温度、pH值、溶液浓度等因素的影响。
六、结论1. 活性炭对亚甲基蓝具有良好的吸附效果，可作为水处理中的吸附材料。
2. 活性炭的吸附效果受温度、pH值、溶液浓度等因素的影响，实际应用中需根据具体情况调整吸附条件。
活性炭静态吸附实验报告
活性炭静态吸附实验报告活性炭吸附实验报告实验3 活性炭吸附实验报告一、研究背景：1.1、吸附法吸附法处理废水是利用多孔性固体（吸附剂）的表面吸附废水中一种或多种溶质（吸附质）以去除或回收废水中的有害物质，同时净化了废水。
活性炭是由含碳物质（木炭、木屑、果核、硬果壳、煤等）作为原料，经高温脱水碳化和活化而制成的多孔性疏水性吸附剂。
活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的机械物理性能和吸附能力，因此被应用于多种行业。
在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。
除此之外，活性炭还被用于制造活性炭口罩、家用除味活性炭包、净化汽车或者室内空气等，以上都是基于活性炭优良的吸附性能。
将活性炭作为重要的净化剂，越来越受到人们的重视。
1.2、影响吸附效果的主要因素在吸附过程中，活性炭比表面积起着主要作用。
同时，被吸附物质在溶剂中的溶解度也直接影响吸附的速度。
此外，pH 的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。
1.3、研究意义在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。
活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的有机污染物。
二、实验目的本实验采用活性炭间歇的方法，确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。
希望达到下述目的：(1)加深理解吸附的基本原理。
(2)掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。
(3)掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法。
(4)利用绘制的吸附等温曲线确定吸附系数：K、1/n。
K为直线的截距，1/n为直线的斜率三、主要仪器与试剂本实验间歇性吸附采用三角烧瓶内装人活性炭和水样进行振荡方法。
3.1仪器与器皿：恒温振荡器1台、分析天平1台、分光光度计1台、三角瓶5个、1000ml容量瓶1个、100ml容量瓶5个、移液管 3.2试剂：活性炭、亚甲基蓝四、实验步骤（1）、标准曲线的绘制1、配制100mg/L的亚甲基蓝溶液：称取0.1g亚甲基蓝，用蒸馏水溶解后移入1000ml容量瓶中，并稀释至标线。
粉末活性炭在饮用水处理中应用的分析研究进展
粉末活性炭在饮用水处理中应用的研究进展王文清,高乃云,刘宏,王永(同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化国家重点实验室,上海200092>摘要:介绍了粉末活性炭(PAC>的基本性质,并对其在饮用水处理应用中的重要影响因素进行了探讨。
综述了PAC 去除原水中嗅味物质、藻毒素、消毒副产物前驱物以及农药等痕量有机污染物的研究现状。
分析了粉末活性炭 (PAC>与其他工艺的组合技术在饮用水处理中的应用效果,并对其应用前景做出展望。
关键词:粉末活性炭(PAC>。
组合技术。
饮用水。
净化。
吸附中图分类号:X131·2 文献标识码:A 文章编号: 1001-3644(2008>05-0084-051 引言活性炭在水处理中的应用已有悠久的历史[1]。
据记载,原捷克斯洛伐克在1925年率先在水处理中使用活性炭。
到了20世纪50年代以后,活性炭主要用于去除水中天然或加氯后产生的异嗅和异味。
到1970年,法国的大型水厂引入粉末活性炭 (PAC>处理工艺。
由于活性炭能有效去除污水中大部分有机物和某些无机物,因此, 20世纪60年代初,欧美各国开始大量使用活性炭吸附法处理饮用水和工业废水,而日本到1963年已普遍实现用粉末活性炭(PAC>净化饮用水。
目前给水处理中应用粉末活性炭(PAC>已成为深度处理和微污染水处理的有效手段。
2 PAC的基本性质PAC是由无定形炭和不同数量灰分共同构成的一种吸附剂,其微孔结构发达,内外比表面大, 吸附性能优良,可有效去除嗅、味、色度、氯化有机物、农药、天然有机物及人工合成有机物,且生产方便。
PAC制造分成炭化和活化两步。
炭化是在温度小于600℃的条件下,隔绝空气加热原材料,通过炭化去除大部分挥发成分,是原材料裂解成碎片,再组成稳定的新结构。
通过活化,烧掉炭化时吸附的炭氢化合物及孔隙边缘炭原子,使活性炭孔隙结构发达,成为一种有多孔结构的炭[1]。
静态吸附实验指导书
静态吸附实验指导书一、实验目的1、了解吸附剂的吸附性能和吸附原理；2、掌握吸附等温线和吸附动力学方程。
二、实验水样与吸附剂实验水样采用一定浓度的自配有机物溶液（如浓度为25mg/L的亚甲基蓝溶液）。
选定某有机物之前首先需确定该有机物浓度的分析方法。
吸附剂为活性炭，有粉末、粒状和柱状等多种形式。
粉末活性炭的制备过程如下：吸附剂经磨细（一般采用通过0.1mm筛孔以下的粒径）、水洗后，分别配制成80目和200目，在110°C下干燥（烘干1小时）后备用。
三、实验原理活性炭的吸附能力以吸附量q e表示，如果在一定压力和温度条件下，用m克活性炭吸附溶液中的溶质，被吸附的溶质为x毫克，则单位重量的活性炭吸附溶质的数量q e即为吸附容量（吸附量）。
xV（C-C）q=—=0le mm式中：q e：活性炭吸附量，即单位重量的活性炭所吸附的物质重量，mg/g；x：被吸附物质重量，mg；m：活性炭投加量，g；V：水样体积，L；C0、C e：分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，mg/L。
q e的大小除了决定于活性炭的品种之外，还与被吸附物质的性质、浓度、水的温度pH值有关。
由吸附容量q e和平衡浓度C e的关系所绘出的曲线为吸附等温线，表示吸附等温线的公式为吸附等温式。
最常用的吸附等温式是朗格缪尔（Langmuir）模型和弗兰德利希（Freundich）模型。
Langmuir方程是假设吸附剂的表面是单一、开放的，且任一个吸附位点只能容纳一个被吸附离子，且所有吸附位点的吸附性能相同，故属于单分子层吸附模型。
当吸附剂表面的吸附位点达到饱和时，吸附剂的吸附量为最大值，在吸附剂表面上的各吸附位点间无被吸附离子的转移运动，且在体系达到平衡时，吸附与脱附速度是相等的。
Freundlich方程假设吸附剂表面的活性吸附位点的分布是不均匀的，吸附不受单层吸附的限制，可以用来描述不同体系的可逆吸附。
Lan g mUir：（l+b C e）；"75快（线性表达式）（在坐标轴上，以1/q e（g/mg）为纵坐标，1/C e（L/mg）为横坐标，按静态吸附实验结果绘图，可得直线，纵坐标上的截距为q max值，斜率为b值。
活性炭技术在饮用水深度处理中的应用研究进展
在制 备过程 中， 分 和 其 它杂 原 子 的存 在 会 导致 灰
收 稿 日期 ：０ ｉ ８ ８ ２ １ 一０ —０
作 者简 介 ： 政 华 （ ９ ６ ） 男 ， 西 鄱 阳 人 ， 士 研 究 生 ， 究 方 向 ： 处 理 理 论 与 技 术 ， — ｉ：ｏ ｌ ｈ ｏ １ ８＠ １ ６ ｔ ｍ； 讯 作 金 １８一 ， 江 硕 研 水 Ｅ ｍａｌｆｏｉ ｂ ｙ ６ ｓ ２．ｏ 通
中 图分 类 号 ： Ｑ ４ ４ １ Ｘ ７３ １ Ｔ ２ ． ０ ．
文 献标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６２ ４ ５ ２ １ ）０ ０ １ －０ １ ７ ～５２ （０ １１ － ０ ６ ５
随 着 饮 用 水 水 源 污 染 的加 剧 及 居 民环 保 意 识 的 增
活 性 炭 结 构 产 生 缺 陷 和 不 饱 和 键 ， 氧 和 其 它 杂 原 子 而
有 化 学 吸 附 作 用 。 Ｋｉ ｌ ｌ 利 用 同 重 氮 甲烷 反 应 、 ｅ ｅ等 ＿ ｎ ２ ］
活 性炭来 源广 ， 几乎 可利用 含碳 的任 何物 质 （ 木 如 材、 锯末 、 、 壳 、 煤 果 骨头 、 革 废物 、 厂 废 物等 ） 原 皮 纸 作 料来制 备 。活 性炭具 有特殊 的微 晶结构 ， 隙发达 、 孔 比
活 性 炭 技 术 在 饮 用 水 深 度 处 理 中 的 应 用 研 究 进 展
金政华 。 赵 萌 （ 明 理 工 大 学 市政 工 程 系 ， 南 昆 明 ６ Ｏ Ｏ ） 昆 云 ５ ５ Ｏ
摘
要 ： 述 了活 性 炭 理 化特 性 ； 述 了近年 来 活性 炭 技 术 在 饮 用 水 深 度 处 理 方 面 的研 究和 应 用成 果 ， 要 包括 ： 概 综 主 活
生物炭材料在饮用水处理中的应用及优化研究
生物炭材料在饮用水处理中的应用及优化研究摘要：饮用水的安全和卫生是人类健康和福祉的基础。
传统的饮用水处理技术在去除污染物和改善水质方面取得了一定的成功，但随着环境污染的不断加剧和新的污染物的出现，需要更高效和可持续的处理方法。
生物炭材料作为一种新兴的吸附剂，在饮用水处理中展现了巨大的潜力。
本文旨在综述生物炭材料在饮用水处理中的应用，并探讨其优化研究的方向和挑战。
关键词：生物炭；饮用水；处理；优化0引言随着人口的增加和工业化的快速发展，水资源的供应和质量成为全球范围内的一个重要问题。
饮用水作为人们日常生活中必需的资源，其安全性和质量对人们健康和生活质量具有重要影响。
因此，寻找高效、经济、环保的水处理技术成为当前研究的热点之一。
生物炭材料作为一种新型的吸附材料，在饮用水处理中展现出了广阔的应用前景。
本文将探讨生物炭材料在饮用水处理中的应用及优化研究，通过分析其特性、工艺和应用案例，探讨其在提高水质和保护人类健康方面的潜力。
同时，对生物炭材料的改进和优化进行展望，以期为饮用水处理技术的发展提供科学依据和技术支持。
1生物炭材料在饮用水处理中的应用1.1生物炭材料的吸附性能及机制生物炭材料的吸附机制主要包括物理吸附和化学吸附。
物理吸附是通过静电力、范德华力和孔隙结构等作用机制实现的。
生物炭的表面具有一定的电性，可以通过静电作用吸附带电性物质。
范德华力是由于生物炭表面分子之间的瞬时偶极矩引起的吸附力。
生物炭材料的多孔结构提供了大量的吸附位点和通道，加速了物质的扩散和吸附。
此外，生物炭材料还具有微生物共同作用的吸附机制。
生物炭表面的微生物可以与水中的有机物进行生物附着和生物吸附，进一步提高吸附效果。
微生物在生物炭表面形成的生物膜可以提供更多的吸附位点，并通过代谢活动降解有机物。
1.2生物炭材料在饮用水中常见污染物的去除效果对于有机物污染物，生物炭材料具有很强的吸附能力。
生物炭的多孔结构提供了大量的吸附表面积，可以有效地吸附有机物分子。
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改性活性炭对饮用水中氟离子的静态吸附研究李艳;高美娟【摘要】饮用水中的氟含量超标严重危害人体健康,如何有效减少饮用水中氟含量,使之达到饮用水标准显得尤为重要.通过不同浓度酸改性的粉末和颗粒活性炭制备改性活性炭,并对饮用水中F-的静态吸附进行研究,发现3mol·L-1浓度的酸改性的粉末活性炭,活化时间5h时吸附效果最佳.F-的静态吸附最佳吸附工艺:F-初始浓度14.0mg·L-1,改性活性炭投加量6g·L-1,吸附时间40min,pH值为3,并且改性活性炭吸附F-是以物理吸附为主的单分子层吸附过程.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】4页(P48-51)【关键词】改性活性炭;饮用水;除氟率;静态吸附【作者】李艳;高美娟【作者单位】榆林职业技术学院化学工程系,陕西榆林 719000;榆林职业技术学院化学工程系,陕西榆林 719000【正文语种】中文【中图分类】S183饮用水作为我们生存必不可少的要素，其质量与我们身体的健康息息相关，随着城市垃圾乱放、工业废水的乱排等原因导致饮用水中污染物不断增加，引发的地方疾病也日益严重[1]。
饮用水氟含量超标会引发人体急性、慢性氟中毒[2]，严重危害人们身体健康，如何有效地减少、降低饮用水中氟含量具有十分重要的意义。
近年来，相关学者对饮用水中除氟方法进行了大量研究，除氟方法主要包括吸附法[3]、膜分离法[4]、电渗析法、离子交换树脂法[5]、混凝沉降法[6]与化学沉淀法[7]等，其中吸附法通过多空性物质表面吸附水中F-，是一种经济廉价、操作简单、实用性强的方法，本文选取活性炭作为吸附剂，通过酸对其改性，静态吸附饮用水中F-，能够达到我国饮用水卫生标准。
1 实验部分1.1 试剂与仪器NaF、HCl，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；活性炭（粉末状与颗粒状天津市光复精细化工研究所）；实验用水（去离子水自制）。
HHS-2S型电热恒温水浴锅（上海予卓仪器有限公司）；CS101-E型烘箱（，深圳市众鑫达自动化仪表有限公司）；PHSJ-3F型实验室PH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）；PXSJ-216型离子分析仪（上海仪电科学仪器股份有限公司）；PF-1C（201）型氟电极（上海越磁电子科技有限公司）等。
1.2 改性活性炭的制备与F-吸附实验烧杯中加入特定浓度的HCl与一定质量的活性炭，一定温度下搅拌特定的时间，降温、过滤，烘干、冷却、研磨备用。
通过配置不同浓度的NaF水溶液模拟饮用水，取一定体积、一定浓度的F-水溶液，加入一定质量的改性活性炭，搅拌吸附一定时间，静置1h，通过F-电极法测定滤液中F-浓度并计算F-的去除率。
F-去除率计算公式为：式中η：F-的去除率；C0：吸附前 F-的浓度，mg·L-1；C：吸附后 F-的浓度，mg·L-1。
1.3 水中F-含量的标准曲线配置不同NaF的标准溶液，并通过F-电极进行测试，以电位值作为纵坐标，NaF 浓度的对数作为横坐标，得到F-含量的标准曲线，见图1。
图1 F-含量的标准曲线Fig.1 Standard curve of fluoride ion content2 结果与讨论2.1 不同浓度酸改性的影响为确定不同浓度酸改性对F-吸附性能的影响，分别配置浓度为 1、2、3、4、5、6、7、8 和9 mol·L-1的HCl溶液，90℃下分别对颗粒状和粉末状活性炭进行改性4h，结果见图2。
图2 不同浓度酸改性对F-吸附性能的影响Fig.2 Effect of acid modification at different concentrations on fluoride adsorption properties由图2可以发现，随着酸浓度的增加，除氟率增加，酸浓度达到3mol·L-1，水中除氟率趋于平衡。
因此，最佳酸改性活化炭浓度最佳为3mol·L-1，而且相比于颗粒状活性炭粉，相同酸浓度下改性下粉末状活性炭除氟效果更佳。
2.2 不同活化时间的影响为确定不同活化时间对F-吸附性能的影响，选择3mol·L-1的HCl对颗粒状和粉末状活性炭进行改性，90℃分别活化时间选择 1、2、3、4 、5、6、7、8、9、10h，结果见图 3。
图3 不同活化时间对氟离子吸附性能的影响Fig.3 Effect of different activation time on adsorption properties of fluoride ions由图3可以发现，除氟率随着活化时间的增加而增加，当活化时间达到5h后，除氟率趋于平衡。
因此，最佳的活化时间为5h，并且粉末状活性炭相比于颗粒状活性炭，相同活化时间下除氟效果更佳。
2.3 F-初始浓度的影响为研究不同F-初始浓度对改性粉末状活性炭吸附F-的影响，量取100mL水样，F-浓度分别为2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22 和24 mg·L-1，室温下吸附时间30min，结果见图4。
图4 F-初始浓度对氟离子吸附性能的影响Fig.4 Effect of initial concentration of fluoride ion on adsorption performance of fluoride ion由图4可以发现，除氟率随着初始F-浓度的不断增加呈现先增大后降低的趋势，当F-的初始浓度达到14mg·L-1时，改性活性炭对F-的吸附效果最佳，因此，F-初始浓度除氟为14.0mg·L-1。
2.4 改性活性炭投加量的影响为确定改性活性炭投加量对F-吸附性能的影响，量取100mL水样，F-初始浓度14mg·L-1，改性活性炭加入量分别为：0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0g，室温下吸附时间30min，结果见图5。
图5 改性活性炭投加量对F-吸附性能的影响Fig.5 Effect of modified activated carbon addition on adsorption properties of fluoride ions由图5可以发现，随着改性活性炭投加量的增加，除氟率显著增加，当投加量达到6g·L-1后，除氟率趋于平衡，所以最佳改性活性炭投加量为6g·L-1。
2.5 吸附时间的影响为确定吸附时间对F-吸附性能的影响，量取100mL水样，F-初始浓度14mg·L-1，改性活性炭加入量 0.7g，吸附时间分别为：2、5、10、20、30、40、50、60、70和80min，结果见图6。
图6 吸附时间对F-吸附性能的影响Fig.6 Effect of adsorption time on adsorption properties of fluoride ions由图6可以发现，随着改性活性炭吸附剂对F-吸附时间的增加，除氟率显著增加，当震荡时间达到40min时，除氟率趋于不变。
因此，改性活性炭吸附剂对F-吸附的最佳吸附时间为40min。
2.6 pH值的影响为确定pH值对F-吸附性能的影响，量取100mL水样，F-初始浓度14mg·L-1，改性活性炭加入量 0.7g，pH 值分别为 1、2、3、4、5、6、7、8 和 9，室温下吸附40min，结果见图7。
图7 pH值对F-吸附性能的影响Fig.7 Effect of pH value on adsorption properties of fluoride ions由图7可以发现，水中F-去除效果随着pH值的不断增大呈现先增大后降低的趋势，当pH值为3时，除氟率达到最佳效果，这时水中的F-以HF的形态存在，活性炭能够很好的吸附，当pH值大于7时，F-以二氟化氢的形态存，影响F-的去除效果。
2.7 改性活性炭吸附等温线研究为了研究改性活性炭对F-的吸附过程，对其进行吸附等温线研究，然后将所得数据进行线性拟合，结果见图8。
图8 改性活性炭对F-的吸附等温线Fig.8 Adsorption isotherm of fluoride ion on modified activated carbon由图8可以发现，改性活性炭吸附F-与Langmuir吸附等温线有很好的拟合效果，表明改性活性炭吸附水中F-是以物理吸附为主的单分子层吸附过程。
3 结论饮用水中的氟含量超标对人体健康造成严重威胁，通过不同浓度酸改性的粉末和颗粒活性炭制备改性活性炭，并研究了酸浓度、活化时间、F-初始浓度、改性活性炭投加量、吸附时间与pH值对F-吸附性能的影响，得出以下主要结论：（1）活性炭的改性最佳酸浓度为3mol·L-1，活化时间为5h，并且相同改性条件下，与颗粒状活性炭相比，粉末状活性炭的除氟效果更佳。
（2）通过研究不同吸附条件对水中改性粉末状活性炭吸附F-的影响，F-的静态吸附最佳吸附工艺：F-初始浓度14.0mg·L-1，改性活性炭投加量6g·L-1，吸附时间40min，pH值为3，为饮用水中除氟研究提供了理论依据。
（3）通过研究改性活性炭吸附等温线，发现改性活性炭吸附F-与Langmuir方程具有很好的拟合性，线性相关系数R2＞0.995，表明改性活性炭吸附F-是以物理吸附为主的单分子层吸附过程。
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