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不同{021}/{110}晶面暴露比针铁矿对于As(V)吸附特性的研究

宋超凡 缪恒锋

宋超凡, 缪恒锋. 不同{021}/{110}晶面暴露比针铁矿对于As(V)吸附特性的研究[J]. 环境科学研究.
引用本文: 宋超凡, 缪恒锋. 不同{021}/{110}晶面暴露比针铁矿对于As(V)吸附特性的研究[J]. 环境科学研究.
Adsorption properties of goethite with different {021}/{110} crystal surface exposure ratios for As(V)[J]. Research of Environmental Sciences.
Citation: Adsorption properties of goethite with different {021}/{110} crystal surface exposure ratios for As(V)[J]. Research of Environmental Sciences.

不同{021}/{110}晶面暴露比针铁矿对于As(V)吸附特性的研究

基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金

Adsorption properties of goethite with different {021}/{110} crystal surface exposure ratios for As(V)

  • 摘要: 为了探究针铁矿不同晶面吸附As(V)的作用,该研究制备两种具有不同比例{021}/{110}晶面的针铁矿,通过等温吸附和吸附动力学试验,研究不同初始As(V)浓度、pH和竞争阴离子影响下,两种针铁矿吸附As(V)的差异性。结果表明,As(V)在针铁矿表面的吸附更符合Freundlich和准二级动力学模型;经比表面积归一化,发现含有更高比例{021}/{110}晶面的Goe-B表面拥有更好的吸附性能,在pH=4时吸附量达到0.304 mg/m2,是Goe-A的1.57倍。pH会影响针铁矿的吸附,吸附量随着pH的增加而降低,而在碱性条件下Goe-B表现出更强的吸附能力。而随着As(V)浓度的增加,大量配体吸附引起的点位竞争效应会大于pH变化引起的静电力作用。吸附前后XRD的变化表明As(V)主要吸附在针铁矿表面,而不是结合到针铁矿的晶体结构中;而FTIR和XPS分析发现,As(V)通过与Fe-OH配体交换形成了新的络合物(Fe-O-As)吸附在针铁矿表面。研究显示,含有更高比例{021}/{110}晶面的针铁矿具有更好的吸附性能,是修复环境砷污染的理想吸附剂。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-20
  • 录用日期:  2023-02-27
  • 修回日期:  2022-12-26
  • 网络出版日期:  2023-03-02

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