李 敏， 李 政， 顧貴洲， 于喜洋， 王 輝

（遼寧石油化工大學 環(huán)境與安全工程學院，遼寧 撫順 113001）

半導體、電鍍、冶金和陶瓷行業(yè)排放高濃度含氟廢水，因此天然水中的氟化物污染已成為一個全球性問題[1-2]。國家污水綜合排放標準規(guī)定，廢水中的氟離子質量濃度應小于10.0 mg/L[3]。但是，國內部分涉及氟廢水的工廠因其處理技術及設備不完善，導致所排放的廢水中氟離子的質量濃度遠高于國家規(guī)定的排放標準。超標排放的含氟廢水經(jīng)過地表徑流的沖刷進入地表水，通過滲透作用污染地下水，因此對人類的生活造成危害。目前國內外含氟廢水的處理方法主要包括化學沉淀法[4]、吸附法[5]、電凝法[6]、離子交換法[7]和膜分離法[8]。吸附法因其操作簡單、成本低、效率高而得到了廣泛的研究和應用。水滑石是一種陰離子層狀雙氫氧化物，具有層間陰離子可交換、比表面積較大、水散性較好等特點，故可作為吸附劑用于處理被陰離子或酸性污染物污染的水體。利用水滑石的結構記憶效應[9]，可將焙燒后的復合氧化物用作陰離子吸附劑。但是，未經(jīng)改性處理的水滑石在處理濃度和去除率方面存在一定的缺陷。為獲得更好的處理效率，利用多種技術對水滑石進行制備和改性成為研究熱點。水滑石可采用水熱法[10]、沉淀法[11]、離子交換法[12]、焙燒還原法[13]、溶膠凝膠法等方法合成。沉淀法對環(huán)境的要求較低，而且通過控制反應條件可達到調控產物性能的目的。

近年來，以Mg-Al 水滑石及其焙燒產物為基礎，針對水滑石的改性進行了大量的研究工作，但對Zn-Mg-Al 三元類水滑石除氟的研究報道較少。本實驗采用共沉淀法合成Zn-Mg-Al LDO，并對其吸附去除氟離子（去除氟，下同）的性能和機理進行了研究，以期為含氟廢水除氟提供更多的選擇。

1 材料與方法

1.1 實驗試劑與儀器

試劑：MgCl2·6H2O、AlCl3·6H2O，分析純，西隴科學股份有限公司；ZnCl2、NaOH、Na2CO3，分析純，天津市恒興化學制造有限公司；NaF，分析純，上海沃凱生物科技有限公司。以上試劑使用前均未進行純化處理。

儀器：HJ-3 數(shù)顯恒溫磁力攪拌器，金壇市國旺實驗儀器廠；DF-101S 集熱式磁力攪拌器，開封市宏興科教儀器廠，SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵，鞏義市予華儀器有限責任公司；FA224 電子天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；PHS-25 pH 計、PF-202 氟離子復合電極，上海儀電科學儀器股份有限公司；SXL-1208 程控箱式電爐，上海精宏實驗設備有限公司；D8 Advance 型X 射線衍射儀，德國布魯克公司；SU8010 掃描電子顯微鏡，日本日立儀器公司；FT-IR-660+610 傅里葉變換紅外光譜儀，安捷倫科技有限公司；Autosorb-IQ2-MP 全自動物理靜態(tài)分析儀，美國康塔儀器公司。

1.2 吸附劑的制備

利用共沉淀法合成Zn-Mg-Al LDO。將ZnCl2、MgCl2·6H2O、AlCl3·6H2O 按 一 定 的n（Zn2+）/n（Mg2+）/n（Al3+）稱量，并攪拌溶解于200 mL 去離子水中，得到金屬鹽溶液；精確稱量0.09 mol Na2CO3攪拌溶解于100 mL 的去離子水中，得到堿溶液；將金屬鹽溶液與堿溶液在一定溫度的水浴中攪拌，混合均勻后，用濃度為1 mol/L 的NaOH 調節(jié)pH，反應1 h，制得樣品靜置晶化12 h；經(jīng)抽濾、水洗、烘干得到Zn-Mg-Al LDH；將Zn-Mg-Al LDH 置于坩堝中，在馬弗爐中以2.5 ℃/min 的速率升至一定溫度，靜置2 h 可得Zn-Mg-Al LDO。

1.3 吸附實驗

采用NaF 溶液模擬含氟廢水，進行吸附除氟處理。在一定溫度和pH 下，向50 mL 一定質量濃度的NaF 溶液中投加一定量的吸附劑；反應液恒溫攪拌1 h，吸附完成后取樣，應用氟離子選擇電極測定電極電位；將電極電位換算為氟離子的質量濃度，通過式（1）計算氟離子的降解率即氟離子去除率。

式中：c為吸附后氟離子的質量濃度，mg/L；c0為吸附前氟離子的質量濃度，mg/L。

1.4 吸附劑的表征

采用D8 Advance 型X 射線粉末衍射儀（管壓為40 kV，管流為40 mA，Cu 靶Kα 衍射，2θ=5°～80°）分析材料的晶體結構和成分；采用SU8010 掃描電子顯微鏡，對Zn-Mg-Al LDO 的表面形貌進行表征；采用FT-IR-660+610 傅里葉變換紅外光譜（檢測范圍為400～4 000 cm-1，分辨率為1 cm-1），對Zn-Mg-Al LDO 官能團進行表征；采用Autosorb-IQ2-MP全自動物理靜態(tài)分析儀，對Zn-Mg-Al LDO 的孔隙結構和比表面積進行測定。

2 結果與討論

2.1 吸附材料表征

2.1.1 XRD 分析

對Zn-Mg-Al LDO 進行了XRD 掃描分析，結果如圖1 所示。由圖1 可以看出，通過共沉淀法制得的Zn-Mg-Al LDO 衍射峰基線平穩(wěn)，峰形尖銳無雜峰，具 有 較 好 的 結 晶 度；Zn-Mg-Al LDO 在2θ為11.12°、22.42°、34.54°、38.86°、46.04°、60.48°、61.50°處存在分別符合水滑石的(003)、(006)、(012)、(015)、(018)、(110)、(113)晶面的特征峰，表明所合成的水滑石具有典型的層狀結構且晶型結構較好[14]。

圖1 Zn-Mg-Al LDO 的XRD 圖譜Fig.1 XRD patterns of Zn-Mg-Al LDO

Zn-Mg-Al LDO 的晶體參數(shù)見表1。利用布拉格方程，可由層間距（d）進行晶胞參數(shù)計算。晶胞參數(shù)a為層板上相鄰離子之間的距離，其值與構成水滑石層板間的金屬陽離子半徑有關，a=2d110；晶胞參數(shù)c為晶胞的厚度，代表相鄰兩層板的距離，其與層間陰離子的大小及層與層之間的靜電力作用的強弱有關，c=3d003。由表1 可知，通過共沉淀法制得樣品的相鄰離子之間的距離較小，不利于離子的交換吸附。因此，經(jīng)過鋅改性的鎂鋁類水滑石的去除率不如鎂鋁類水滑石的去除率。

表1 Zn-Mg-Al LDO 的晶體參數(shù)Table 1 Crystal parameters of Zn-Mg-Al LDO

2.1.2 掃描電子顯微鏡分析

根據(jù)相關文獻可知，Zn-Mg-Al LDH 經(jīng)過煅燒后失去大量的水分子和CO2-3，但仍具有十分明顯的水滑石特征[15]。Zn-Mg-Al LDO 吸附前后的SEM 圖像如圖2 所示。由圖2 可以看出，Zn-Mg-Al LDO 在吸附前具有典型的水滑石層狀結構，表面粗糙，結構密實。這是因為：Zn-Mg-Al LDO 顆粒之間存在化學鍵力、范德華力、庫侖力等作用力，使材料粒子團聚，因此比表面積變小，吸附能力降低。由圖2 還可以看出，Zn-Mg-Al LDO 在吸附后表面光滑，結構清晰，分散性較好，具有多邊形結構，多為四邊形。在實驗過程中觀察到，Zn-Mg-Al LDO 分散性良好，顆粒團聚較少，具有良好的吸附效果。

圖2 Zn-Mg-Al LDO 吸附前后的SEM 圖像Fig.2 SEM images of Zn-Mg-Al LDO before and after adsorption

2.1.3 傅里葉變換紅外光譜分析

為了得到Zn-Mg-Al LDO 的官能團信息，對吸附氟離子后的Zn-Mg-Al LDO 進行了紅外譜圖分析，結果如圖3 所示。

圖3 Zn-Mg-Al LDO 的FT-IR 圖譜Fig.3 FT-IR spectra of Zn-Mg-Al LDO

由圖3 可以看出，3 447 cm-1處的峰為由水分子的角度形變形成的O—H 伸縮振動峰；1 650、1 456 、785 cm-1處的峰分別為類水滑石結構本身引起的C—O 反對稱拉伸振動峰、—CH3對稱彎曲振動的吸收峰、M—O（M 為金屬）的拉伸振動和變形振動峰；441 cm-1處的峰為類水滑石吸附氟后的層間陰離子和M—O 產生的吸收峰[16]，說明經(jīng)過吸附過程中的層間離子交換，氟離子已經(jīng)進入插層并被固定在吸附材料內，使水體中的氟濃度降低。

2.1.4 BET 比表面積分析

Zn-Mg-Al LDO 的比表面積、孔徑、孔容的BET 計算結果見表2。由表2 可以看出，Zn-Mg-Al LDO 吸附劑的比表面積為103.15 m2/g，具有較大的比表面積，有利于吸附氟離子。

Zn-Mg-Al LDO 的吸附-脫附等溫線如圖4 所示。由圖4 可以看出，Zn-Mg-Al LDO 對氟離子的吸附-脫附等溫線屬于Ⅳ型等溫線，脫附曲線與吸附曲線未發(fā)生重合。該材料在吸附過程中表現(xiàn)出吸附滯后的現(xiàn)象，具有開放邊界的楔形孔。通過分析確定，該材料屬于介孔材料，并且具有微孔結構。

圖4 Zn-Mg-Al LDO 的吸附-脫附等溫線Fig.4 Adsorption-desorption isotherm of Zn-Mg-Al LDO

2.2 吸附材料的氟吸附性能

2.2.1 金屬鹽物質的量比對吸附性能的影響

由文獻[17]可知，n（M2+）/n（M3+）=3∶1 為水滑石吸附材料的最佳制備條件，故本實驗以n(Zn2++Mg2+)/n(Al3+)=3∶1 制備樣品。以Al3+的物質的量為定量，通過改變n(Zn2+)/n(Mg2+)配制金屬鹽溶液。所有樣品在65 ℃的水浴中加熱1 h，然后在300 ℃的溫度下焙燒2 h。在吸附溫度為20 ℃、pH 為7.0 的條件下，對50 mL 質量濃度為20.0 mg/L 的NaF 溶液進行吸附，比較了不同合成條件下制得的Zn-Mg-Al LDO 的吸附性能，結果如圖5 所示。

圖5 n(Zn2+)/n(Mg2+)對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響Fig.5 Effect of n(Zn2+)/n(Mg2+) on the adsorption performance of Zn-Mg-Al LDO

由圖5 可以看出，隨著金屬鹽溶液中n(Zn2+)/n(Mg2+)的增加，水體中氟離子去除率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；當金屬鹽溶液中n(Zn2+)/n(Mg2+)為2∶1時，氟離子的去除效果最佳，去除率可達63.66%。這是因為：在一定范圍內改變金屬鹽的比例，層板化學組成會發(fā)生改變，進而改變層板間的化學性質和層板電荷密度，最終影響其吸附性能；Zn2+的離子半徑比Mg2+大，隨著n(Zn2+)/n(Mg2+)的增加，類水滑石的晶胞參數(shù)a、c增大，較大的層間結構有利于吸附氟離子；隨著n(Zn2+)/n(Mg2+)的進一步增加，層板電荷密度降低，主體層板與層間陰離子的靜電引力減小，不利于吸附氟離子，甚至當n(Zn2+)/n(Mg2+)超過一定范圍后，生成的類水滑石中可能出現(xiàn)金屬氫氧化物雜晶，影響材料的吸附性能。

2.2.2 反應溫度對吸附性能的影響

按n(Zn2+)/n(Mg2+)/n(Al3+)=2∶1∶1 配制金 屬鹽溶液，在不同的反應溫度下加熱1 h，制得樣品在300 ℃的溫度下焙燒2 h。在吸附溫度為20 ℃、pH為7.0 的條件下，對50 mL 質量濃度為20.0 mg/L 的NaF 溶液進行吸附，考察了反應溫度對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響，結果如圖6 所示。

圖6 反應溫度對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響Fig.6 Effect of reaction temperature on athe adsorption performance of Zn-Mg-Al LDO

由圖6 可以看出，隨著反應溫度的升高，水體中氟離子去除率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；當反應溫度為75 ℃時，吸附去除效果最佳，去除率可達72.25%。共沉淀法的反應溫度直接影響類水滑石晶化過程。這是因為：類水滑石粒子成核后，還需要一定的晶化過程使微小的無定形粒子生長，顆粒逐漸趨于完整，而晶化溫度和時間影響粒子的生長，晶化溫度的升高和時間的延長有利于類水滑石的晶形結構趨于完整且形成較大尺寸的晶型，靜態(tài)晶化過程中晶粒尺寸可達到微米級；若溫度過高，則破壞形成后的晶粒，不利于晶粒的生長。

2.2.3 焙燒溫度對吸附性能的影響

按n(Zn2+)/n(Mg2+)/n(Al3+)=2∶1∶1 配制金 屬鹽溶液，在75 ℃的水浴溫度下加熱1 h，制得的樣品在不同溫度下焙燒2 h。在吸附溫度為20 ℃、pH 為7.0 的 條 件 下，對50 mL 質 量 濃 度 為20.0 mg/L 的NaF 溶液進行吸附，考察了焙燒溫度對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響，結果如圖7 所示。由圖7 可以看出，當焙燒溫度由300 ℃升高到400 ℃時，水體中氟離子去除率逐漸升高；當焙燒溫度等于400 ℃時，氟離子去除效果最佳，去除率可達74.60%；當焙燒溫度大于400 ℃時，隨著焙燒溫度的升高，水體中氟離子去除率快速下降。這是因為：在一定溫度下，將焙燒產物金屬氧化物加入到含某種陰離子的溶液中時，重新構建類水滑石層狀結構，陰離子進入層間，形成具有新結構的類水滑石；焙燒時采用逐步升溫法，可提高金屬氧化物的結晶度，焙燒溫度升高時類水滑石化合物的層間鍵能降低，失去層間結晶水和碳酸根離子，層間距變大，有利于對氟離子的吸附，因此溶液中氟離子的去除率增加；當焙燒溫度大于400 ℃時，類水滑石的特征結構因高溫遭到破壞，層間無法通過吸附不同的陰離子進行恢復，在類水滑石中逐漸形成尖晶石，從而失去記憶效應[9]，導致焙燒溫度升高時去除率下降。

圖7 焙燒溫度對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響Fig.7 Effect of calcination temperature on adsorption performance

通過以上三組制備實驗，得出了制備Zn-Mg-Al LDO 的最佳條件：n(Zn2+)/n(Mg2+)/n(Al3+) =2∶1∶1，反應溫度為75 ℃，焙燒溫度為400 ℃。

2.2.4 Zn-Mg-Al LDO 投加量對吸附性能的影響

在吸附溫度為20 ℃、pH 為7.0 的條件下，對50 mL 質量濃度為20.0 mg/L 的NaF 溶液進行吸附，考察了Zn-Mg-Al LDO 投加量（質量濃度，下同）對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響，結果如圖8 所示。

圖8 Zn-Mg-Al LDO 投加量對吸附性能的影響Fig.8 Effect of Zn-Mg-Al LDO dosage on adsorption performance

由圖8 可以看出，當吸附劑投加量小于12.0 g/L 時，隨著吸附劑投加量的增加，水體中氟離子去除率呈現(xiàn)先快速升高后緩慢升高的趨勢；當吸附劑投加量為12.0 g/L 時，對氟離子的去除效果最佳，去除率可達83.21%；當吸附劑投加量大于12.0 g/L時，隨著吸附劑投加量的增加，水體中氟離子去除率呈現(xiàn)快速下降的趨勢。這是因為：當開始增加吸附劑投加量時，溶液中可用的吸附位點增多，水體中氟離子去除率呈現(xiàn)升高的趨勢；當溶液中的氟離子幾乎被完全吸附后，再繼續(xù)增加吸附劑投加量，不僅不會提高氟離子的去除率，而且過多吸附劑的投加還會導致吸附劑的聚集，進而使氟離子去除率下降。

2.2.5 NaF 質量濃度對吸附性能的影響

在吸附溫度為20 ℃、pH 為7.0 的條件下，向50 mL 不同質量濃度的NaF 溶液中投加12.0 g/L 的Zn-Mg-Al LDO 進行了吸附實驗，結果見圖9。

圖9 NaF 質量濃度對吸附性能的影響Fig.9 Effect of NaF mass concentration on adsorption properties

由圖9 可以看出，當NaF 的質量濃度小于20.0 mg/L 時，隨著NaF 質量濃度的增加，水體中氟離子去除率呈上升趨勢；當NaF 質量濃度為20.0 mg/L時，氟離子去除效果最佳，去除率可達85.39%；當NaF 質量濃度大于20.0 mg/L 時，隨著NaF 質量濃度的增加，水體中氟離子去除率呈先快速下降后緩慢下降的趨勢。這是因為：當開始增加NaF 質量濃度時，溶液中可用的吸附質增多，更多的吸附質與吸附位點結合，使水體中氟離子去除率快速上升；當繼續(xù)增加NaF 質量濃度，吸附劑提供的吸附位點幾乎被完全占滿后，再繼續(xù)增加NaF 質量濃度，不僅不會提高水體中氟離子去除率，而且過高的NaF質量濃度還會導致吸附劑對氟離子的去除率下降。此外，NaF 溶液經(jīng)吸附處理后，質量濃度由20.0 mg/L 降至2.9 mg/L，符合國家污水綜合排放標準規(guī)定的廢水中的NaF 質量濃度應小于10.0 mg/L 的要求。

2.2.6 溶液的pH 對吸附性能的影響

在吸附溫度為20 ℃的條件下，向50 mL 質量濃度為20.0 mg/L 的NaF 溶液中投加質量濃度為12.0 g/L 的Zn-Mg-Al LDO，考察了溶液pH 對吸附性能的影響，結果如圖10 所示。

圖10 溶液的pH 對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響Fig.10 Effect of pH of solution on the adsorption performance of Zn-Mg-Al LDO

由圖10 可以看出，隨著溶液pH 的增加，水體中氟離子去除率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，當溶液的pH 為7.0 時，去除效果最佳，在此條件下去除率可達85.39%；當溶液pH 小于7.0 時，溶液pH 的變化對吸附劑吸附氟離子的影響不大；當溶液pH 大于7.0 時，隨著溶液pH 的增大，氟離子吸附量有所下降。其原因可能是：隨著溶液pH 的增大，OH-占比增多，與氟離子產生競爭，導致氟離子吸附量降低。

2.2.7 吸附劑循環(huán)再生次數(shù)對吸附性能的影響

對脫附后的吸附材料進行清洗、過濾并烘干，然后置于馬弗爐中，在400 ℃的溫度下焙燒2 h，待冷卻后取出進行再吸附。如此吸附—脫附—再生—再吸附進行5 次，考察了循環(huán)再生次數(shù)對質量濃度為20.0 mg/L 的NaF 中氟離子吸附量的影響，結果如圖11 所示。由圖11 可以看出，當再生次數(shù)為0 即吸附材料對氟離子初次吸附時，去除率可達85.39%；隨著循環(huán)再生次數(shù)的增加，吸附材料對氟離子的吸附量減?。唤?jīng)過5 次循環(huán)再生后，吸附材料對氟離子仍然具有一定的吸附效果，去除率可達到70.04%。與初次使用時的氟離子去除率相比，5 次循環(huán)再生后去除率降低幅度為15.35%。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，吸附劑經(jīng)脫附作用后，如果不進行高溫焙燒而直接用于再吸附，則對氟離子的吸附效果非常差。這是因為：經(jīng)過多次吸附—脫附—再生過程，該吸附材料的層狀結構可能會遭到部分破壞，導致重構性能減弱和再吸附能力變弱。

圖11 循環(huán)再生次數(shù)對Zn-Mg-Al LDO 吸附性能的影響Fig.11 Effect of cycle regeneration times on the adsorption performance of Zn-Mg-Al LDO

2.3 吸附材料對氟的吸附特性

2.3.1 吸附動力學

在吸附溫度為20 ℃、pH 為7.0 的條件下，向50 mL 質量濃度為10.0 mg/L 的NaF 溶液中投加0.1 g Zn-Mg-Al LDO 進行吸附實驗，并按一定的時間間隔取樣，測定剩余氟離子的質量濃度；通過式（1）計算吸附時間不同時Zn-Mg-Al LDO 對氟離子的吸附量；對吸附量與吸附時間的關系進行線性擬合，擬一級動力學方程和擬二級動力學方程的表達式分別見式（2）和式（3）。

式中：ct為t時刻氟離子的質量濃度，mg/L；qt為t時刻吸附劑對氟離子的吸附量，mg/g；qe為吸附平衡時氟離子的吸附量，mg/g；k1為準一級吸附動力學模型的平衡速率常數(shù)，min-1；k2為準二級吸附動力學模型的平衡速率常數(shù)，g/(mg·min)。

Zn-Mg-Al LDO 的動力學方程擬合曲線如圖12所示，NaF 吸附動力學模型參數(shù)見表3。由圖12 及表3 可以看出，Zn-Mg-Al LDO 的擬二階動力學模型的R2為0.999 6，大于0.999 0，其吸附規(guī)律與擬二級動力學模型的吻合程度較高；Zn-Mg-Al LDO 的吸附規(guī)律與擬一級動力學模型有一定的差距，R2僅為0.960 3，可靠性較差。因此，擬二級動力學模型具有更高的可信度，可以推斷Zn-Mg-Al LDO 對氟離子的吸附主要是化學吸附。

表3 吸附動力學模型參數(shù)Table 3 Adsorption kinetic model parameters

圖12 Mg-Al-Fe LDO 的擬一級動力學方程和擬二級動力學方程Fig.12 Mg-Al-Fe LDO quasi-first-order and quasi-second-order dynamic equations

2.3.2 吸附熱力學

在吸附溫度為20 ℃、pH 為7.0 的條件下，向50 mL 不同質量濃度的NaF 溶液中投加0.1 g Zn-Mg-Al LDO 進行吸附實驗，并按一定的時間間隔取樣，測定剩余氟離子的質量濃度。

吸附平衡時吸附量的計算式見式（4）。通過式（4）計算吸附平衡時Zn-Mg-Al LDO 對氟離子的吸附量；對吸附平衡時吸附量與氟離子質量濃度的關系進行線性擬合。Langmuir 和Freundlich 吸附等溫線模型的表達式分別見式（5）和（6）。

式中：ce為吸附平衡時水體中氟離子的質量濃度，mg/L；qm為吸附飽和時氟離子的吸附容量，mg/g；n為Freundlich 吸 附常 數(shù)，L/mg；kL為Langmuir 吸 附等溫線模型的平衡速率常數(shù)，mg/g；kF為Freundlich吸附等溫線模型的平衡速率常數(shù)，mg/g。

Zn-Mg-Al LDO 的Langmuir 吸附等溫線和Freundlich 吸附等溫線如圖13 所示，Zn-Mg-Al LDO的熱力學參數(shù)見表4。由圖13 及表4 可以看出，Langmuir 模 型 的R2為0.985 4，Langmuir 模 型 的 吻合程度較高，但未達到0.999 0；Zn-Mg-Al LDO 的吸附規(guī)律與Freundlich 模型有一定的差距，R2僅為0.949 1，可靠性較差。因此，Langmuir 模型具有更高的可信度，可以推斷Zn-Mg-Al LDO 對氟離子的吸附主要是單層吸附。

表4 NaF 吸附熱力學參數(shù)Table 4 Thermodynamic parameters of NaF adsorption

圖13 Langmuir 吸附等溫線和Freundlich 吸附等溫線Fig.13 Langmuir adsorption isotherms and Freundlich adsorption isotherms

3 結 論

Zn-Mg-Al LDO 具有水滑石的特征結構且晶型良好，其比表面積可達103.15 m2/g。在吸附溫度為20 ℃、pH 為7.0 的條件下，質量濃度為12.0 g/L 的Zn-Mg-Al LDO 對NaF 質 量濃度為20.0 mg/L 的 溶液中氟離子的去除率可達85.39%。Zn-Mg-Al LDO對氟離子的吸附為單層吸附，熱力學符合Langmuir吸附等溫模型，動力學符合準二級動力學模型。