スイープ凝固は、凝固メカニズムを補完する次の情報で明確に説明できます。 2 つ目の新しい発見は、少なくとも実験期間中は、上清中の「溶解した Al」が実際にはナノ粒子であるということです。どちらの調査結果も、水処理業界、特に凝固分野に大きく貢献しています。
この研究は、リン濃度を下げるために凝固剤を添加した後、堆積物から湖水へのAlの放出に幅広い意味を持っている可能性があります。この結果はまた、Al または Fe 凝固剤の投与は、おそらく湖水を修復するための適切な方法ではないことを示唆しています.
比較的中性のpHでアルミニウム塩を水に加えると、水酸化アルミニウムの沈殿物がすぐに形成されます。最初に、沈殿物はナノスケールの一次粒子の形をしており、次に凝集してフロックを形成します。フロックの性質は、溶液の組成に依存します。たとえば、フミン酸 (HA) の存在によって、一次ナノ粒子のサイズが大きくなるだけでなく、それらの間の結合点が減少します。 HA の存在の有無にかかわらず、ナノ粒子は結晶化の結果、老化とともに小さくなります。
凝集した非晶質ナノ粒子 (沈降したフロック) は、水の除去に続いて、無秩序から秩序への転移として最もよく特徴付けられる室温での構造変化を受けます。この過程で、水の上澄み中の見かけの Al 濃度は経年とともに増加します。上清中の「溶存 Al」濃度は、pH の上昇とともに、ある程度 HA の存在下で高くなります。ただし、上澄み液中の「溶解した Al」は、沈殿したフロックから分離された結晶性ナノ粒子またはより大きなクラスターの形で存在することを示すことができます。これは、水に凝固剤を添加することは、湖のリン酸塩を除去する適切な方法ではないことを意味します.
透過型電子顕微鏡 (TEM) の結果は、HA が凝固プロセス中にナノ粒子の表面にのみ吸着することを確認しました。これは、HA または錯体化された Al の吸着の前に、スイープ凝固 (最も重要な凝固メカニズムの 1 つ) 中に最初に形成された沈殿ナノ粒子を示しています。 -は。ただし、吸着された HA の外層は、ナノ粒子の内部の結晶化プロセスを変更しません。
今後の予定
ナノ粒子表面に HA が吸着するとヒドロキシル ブリッジが減少しますが、ナノ粒子が表面に HA-Al 複合体を吸着すると、これらのナノ粒子間の結合はわずかに減少するだけです。ファンデルワールス力と化学結合は、ナノ粒子間の2つの引力であり、ナノ粒子表面のHA-Al複合体の化学結合が接続効率を決定しました。したがって、ナノ粒子の表面上の HA-Al 複合体の構造は、その化学的および物理的特性を調査するために、将来的に調査される予定です。
これらの調査結果は、ジャーナル Water Research に最近掲載された、沈降した水酸化アルミニウム沈殿物の結晶化が「溶解した Al」に及ぼす影響というタイトルの記事に記載されています。 この作業が実施されました 中国科学院生態環境科学研究センターの Wenzheng Yu 氏、ユニバーシティ カレッジ ダブリンの Lei Xu 氏、インペリアル カレッジ ロンドンの Kaiyu Lei 氏、ユニバーシティ カレッジ ロンドンの John Gregory 氏を含むチームによるものです。
