硅/铝掺杂纤铁矿的表面性质及对F-的吸附性能

作者：方敦; 王锐; 许海娟; 魏世勇^*

来源：环境污染与防治, 2020, 42(03): 287-292.

DOI：10.15985/j.cnki.1001-3865.2020.03.006

• 纤铁矿
• 硅
• 铝
• 掺杂
• 吸附
• F-

纤铁矿是土壤中重要的活性矿物组分,常与硅、铝元素共存,对土壤污染物的迁移有重要的影响。采用氧化水解法制备了不掺杂和硅、铝掺杂的纤铁矿(分别记为Lep、Si-Lep、Al-Lep),通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附/脱附、质子电位滴定等方法对样品进行表征和表面性质分析,并研究了3种样品对F-的吸附性能。结果表明:与Lep相比,Si-Lep、Al-Lep的结晶度降低且铝掺杂显著抑制了纤铁矿向针铁矿转化。Lep、Si-Lep和Al-Lep的BET比表面积分别为25.37、28.18、32.51m2/g,孔体积、平均孔径和表面分形度均依次增大。Lep、Si-Lep和Al-Lep样品的电荷零点(pHPZC)依次为7.10、6.80、6.50;3种样品的表面羟基密度分别为0.33、0.32、0.36mmol/g。Lep、Si-Lep和Al-Lep对F-的最大吸附量分别为6.58、7.32、9.88mg/g;与Lep相比,Si-Lep和Al-Lep对F-的准二级动力学速率常数分别降低至0.013、0.014g/(mg·min);Si-Lep对F-的吸附亲和力增大,而Al-Lep对F-的吸附亲和力降低。

• 单位
  湖北民族大学; 华中农业大学