活性氧化鋁除氟機(jī)理：

    活性氧化鋁之所以具有較好的吸附性能，這與它的結(jié)構(gòu)有關(guān)。表面干燥的氧化鋁表面第一層由氧離子構(gòu)成，氧離子與第二鋁離子相連接，其量只為第二層氧離子的一半。因此，有一半的鋁離子將暴露于表面上，第二層的氧離子正好符合Al2O3的Al/O比，與氟離子結(jié)合力較強(qiáng)?；钚匝趸X對(duì)F-的吸附是通過(guò)對(duì)NaF的化學(xué)吸附來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在一些水合的Al2O3表面，F(xiàn)-發(fā)生氫鍵吸附。在物理吸附中，鋁鹽水解生成的Al3(OH)45+、Al7(OH)174+和Al13O4(OH)177+等高價(jià)陽(yáng)離子，通過(guò)靜電作用吸附F-。

    活性氧化鋁除氟過(guò)程的吸附機(jī)理為:

    Al(OH)3+6NaF=Na3AlF6+3NaOH

    活性氧化鋁除氟過(guò)程中 對(duì)氟化物起吸附作用的實(shí)際是Al(OH)3,由于NaOH能與Al(OH)3發(fā)生強(qiáng)烈作用,解吸劑NaOH 只有在水洗過(guò)程中才能對(duì)吸附的氟化物起到解吸作用,其機(jī)理為:

    Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

    NaAlO2+2H2O=Al(OH)3+NaOH

    Na3AlF6+3NaOH=Al(OH)3+6NaF

    吸附動(dòng)力學(xué)分析:

    吸附過(guò)程實(shí)質(zhì)上是氟離子向活性氧化鋁吸附劑擴(kuò)散的過(guò)程,吸附過(guò)程一般由3步組成:第1步,溶液中氟離子由液相向吸附劑外表面的擴(kuò)散(膜表面擴(kuò)散):第2步,氟離子在吸附劑孔內(nèi)的擴(kuò)散(孔擴(kuò)散);第3步,氟離子在活性位點(diǎn)上被吸附。這3步中,第3步是吸附反應(yīng),其速度比第1步和第2步快得多,對(duì)整個(gè)吸附過(guò)程來(lái)講,可以忽略不計(jì);所以前2步的速度是控制吸附劑對(duì)氟離子吸附速率的主要因素。