氟是与人体健康密切相关的微量元素之一,水体中低浓度的氟离子(0.5~1.5mg/L)有益于防止氟斑牙和氟骨病,但过量摄入超过允许浓度的氟会导致氟中毒。高氟地下水在我国各地分布广泛,全国饮水型地方氟病分布面积约220万km2,我国有28个省份使用F-浓度超过1.5mg/L的地下水。因此,地下水的氟污染已被人们所重视。
国内外对饮用水除氟的方法主要包括吸附、混凝沉淀、离子交换、膜分离、电化学等,吸附法具有简单有效、经济环保的优点,被广泛使用。相关研究报道的除氟吸附剂包括活性氧化铝、沸石、合成树脂、骨炭、活化铁锰结核、Bio-F生物吸附剂等。活性氧化铝是目前应用最多的除氟吸附剂,但是其除氟性能受到水体pH的限制,并且使用过程中存在铝的溶出问题。因此研制经济安全、适用范围广,易再生的高效吸附剂是吸附法除氟的关键。
壳聚糖是一种天然高分子有机物,具有无毒、无害、易生物降解等特点,在水处理中显示出了独特的优越性。其分子链上的氨基基团具有很高的活性,易于和金属离子形成配合物。研究表明,负载Fe(Ⅲ)的羧化壳聚糖颗粒的除氟容量是壳聚糖颗粒的81.3倍。镧系金属的水合物及其金属离子对F-具有较强的选择吸附能力,负载La(Ⅲ)的壳聚糖对F-不仅具有更高的吸附容量及吸附速率,而且其机械和化学稳定性高,同时,反应过程中几乎没有La(Ⅲ)的溶出。