典型铁氧化物对Hg(Ⅱ)吸附及其机制的比较研究

摘要：

以自然环境中广泛存在的水铁矿、赤铁矿、针铁矿3种典型铁氧化物为研究对象,比较了不同实验条件下(pH、黄腐酸、共存离子、离子强度)3种铁氧化物对Hg(Ⅱ)的吸附过程及其机制.结果表明:水铁矿(37.49 mg·g-1)和针铁矿(35.60 mg·g-1)对汞的吸附量相当,赤铁矿对汞的吸附量(15.92 mg·g-1)较低;吸附过程符合准二级动力学和Langmuir模型;吸附热力学研究发现,水铁矿、赤铁矿吸附汞的△H为正值,表明温度升高有利于吸附,而针铁矿与之相反;溶液pH值从3升至9时,水铁矿、赤铁矿、针铁矿对汞的吸附量分别提高了 53.10％、37.73％、50.53％;添加黄腐酸可提高铁氧化物对汞的吸附;离子强度增加,针铁矿对汞的吸附量下降,而水铁矿和赤铁矿与之相反;不同阴离子共存时,水铁矿受P2O74-的影响最为显著.结合X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪分析结果,水铁矿主要吸附机理是吸附剂表面—OH中的H+被Hg2+替换形成了内表面络合物,针铁矿主要依靠静电引力形成了外表面络合物,而赤铁矿依靠Fe—O键的断裂和表面络合反应的协同作用吸附Hg(Ⅱ).研究表明,针铁矿是处理低浓度含汞废水(＜1mg·L·1)的最佳吸附材料,而赤铁矿在含有复杂共存离子的废水中(特别是含有P2O74-的废水)将是理想的吸附剂.

关键词：铁氧化物、汞、吸附、影响因子、机制

所属期刊栏目：43

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划No.2018YFC1800305

在线出版日期：2023-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：138-149