編號(hào)：CYYJ02758
篇名：改性褐鐵礦對(duì)砷吸附的強(qiáng)化機(jī)制和效果研究
作者：劉思言 楊瀟 馮依濤 閻秀蘭
關(guān)鍵詞： 球磨 煅燒 礦物改性 砷吸附 穩(wěn)定化
機(jī)構(gòu)： 中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)
摘要： 為了提高褐鐵礦對(duì)砷的吸附能力,分別采用球磨和煅燒的方式對(duì)褐鐵礦進(jìn)行改性處理.使用氮?dú)馕摳椒ā射線衍射光譜(XRD)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)等方法對(duì)改性材料進(jìn)行表征,探究其去除水體中As(V)的吸附機(jī)理及對(duì)土壤砷的穩(wěn)定化效果.結(jié)果表明,兩種改性方法制備的材料對(duì)As(V)的吸附過(guò)程均符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型,吸附速率由顆粒內(nèi)擴(kuò)散控制,等溫吸附線符合Langmuir吸附模型.球磨24 h的褐鐵礦對(duì)As(V)的吸附量可達(dá)到5.76 mg·g-1;而400℃煅燒后的褐鐵礦對(duì)As(V)的吸附量最大,為7.26 mg·g-1.球磨改性后材料表面羥基和羧基含量明顯升高,其對(duì)砷的吸附機(jī)理主要包括含氧官能團(tuán)的絡(luò)合和氫鍵結(jié)合等;煅燒改性處理下,As(V)的吸附量與材料比表面積和總孔容的變化一致,且表面羧基顯著提升,說(shuō)明主要的吸附機(jī)制為孔隙填充和化學(xué)吸附.土壤穩(wěn)定化實(shí)驗(yàn)表明,投加10%的球磨24 h和400℃煅燒后的褐鐵礦對(duì)土壤砷穩(wěn)定化效率分別為66.08%和68.07%.土壤中可交換態(tài)和碳酸鹽結(jié)合態(tài)砷含量降低,殘?jiān)鼞B(tài)砷含量顯著增加.本研究為以天然礦物為原料的高效水凈化與土壤修復(fù)材料的研制提供了科學(xué)依據(jù),并豐富了相關(guān)修復(fù)原理.
