铬掺杂对针铁矿形成及吸附硒的影响

作者：黎新宇; 牛鹏举; 李坤; 魏世勇^*

来源：湖北民族大学学报(自然科学版), 2023, 41(03): 293-300.

DOI：10.13501/j.cnki.42-1908/n.2023.09.003

• 针铁矿
• 铬掺杂
• 表面性质
• 硒
• 吸附
• 有效性

为了研究铬掺杂针铁矿的结构和基本性质，及其对不同价态硒的吸附特性和吸附机制，在水热条件下制备了纯针铁矿(Goe)和不同铬掺杂比例的针铁矿(CrxGoe,x=0.1、0.2、0.3、0.5)。通过X-射线衍射(X-ray dffraction, XRD)、透射电镜(transmission electron microscop, TEM)、N2等温吸附-脱附、Zeta电位和粒径分析等手段进行研究。结果表明：反应体系中随着铬与铁摩尔比(RCr/Fe)的增加，针铁矿形成的抑制效应不断增强，产物的颗粒尺寸逐渐变小；当RCr/Fe达到0.3～0.5时，样品中出现了少量的弱晶质颗粒。Goe和CrxGoe(x=0.1、0.2、0.3、0.5)的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积分别为46.25、72.52、101.33、121.46、134.85 m2/g,平均孔径分别为23.63、6.27、2.43、2.06、1.97 nm。随着RCr/Fe的升高，样品对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的吸附量均有所增大，且对Se(Ⅳ)的吸附量明显大于Se(Ⅵ)。这5种样品对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的等温吸附曲线拟合结果更符合Langmuir模型(R2为0.831 1～0.993 2)和Sips模型(R2为0.846 6～0.993 3),表明样品对硒的化学吸附主要是发生在均匀表面上的单层吸附。这些研究结果有助于深入认识土壤中氧化铁与硒的作用特性，并为土壤硒的有效性和环境污染调控提供科学依据。

• 单位
  安阳工学院; 湖北民族大学