編號：CYYJ02758
篇名：改性褐鐵礦對砷吸附的強化機制和效果研究
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
機構(gòu)： 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 中國科學(xué)院大學(xué)
摘要： 為了提高褐鐵礦對砷的吸附能力,分別采用球磨和煅燒的方式對褐鐵礦進(jìn)行改性處理.使用氮氣吸脫附法,、X射線衍射光譜(XRD),、傅里葉紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)等方法對改性材料進(jìn)行表征,探究其去除水體中As(V)的吸附機理及對土壤砷的穩(wěn)定化效果.結(jié)果表明,兩種改性方法制備的材料對As(V)的吸附過程均符合準(zhǔn)二級吸附動力學(xué)模型,吸附速率由顆粒內(nèi)擴散控制,等溫吸附線符合Langmuir吸附模型.球磨24 h的褐鐵礦對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,其對砷的吸附機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,說明主要的吸附機制為孔隙填充和化學(xué)吸附.土壤穩(wěn)定化實驗表明,投加10%的球磨24 h和400℃煅燒后的褐鐵礦對土壤砷穩(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,殘渣態(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.
