赤铁矿{001}和{012}晶面对Cr(VI)吸附差异性研究

作者：廖荣; 罗才贵; 高琦; 钟丽娴; 罗仙平

来源：有色金属科学与工程, 2023, 1-11.

• 赤铁矿
• 不同晶面
• Cr(VI)
• 吸附构型

赤铁矿是热稳定性最高的铁氧化物，其与环境污染物相互(吸附)作用对污染物的迁移、转化甚至环境归趋均具有重要影响。然而，前人采用粗制赤铁矿研究其对污染物的吸附作用，所得结果难以准确表明其矿物表面反应性。基于此，本文采用水热法成功合成了主暴露{001}晶面、{012}晶面赤铁矿纳米颗粒(HNPs和HNCs)。在此基础上，研究了赤铁矿不同晶面对Cr(VI)的吸附动力学和热力学特征，并考察了pH、离子强度等对赤铁矿不同晶面吸附Cr(VI)的影响。结果表明，HNPs与HNCs对Cr(VI)的吸附过程均遵循准二级动力学模型，且分别符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。随着温度升高，KL与KF均减小，△Hθ<0，说明吸附过程为放热过程。HNPs与HNCs对Cr(VI)的吸附量随溶液pH增大均减小。结合离子强度实验结果与DFT计算得出，HNPs对Cr(VI)的吸附主要以表面络合为主，推测吸附构型为单齿单核，而HNCs对Cr(VI)的吸附主要由表面络合与静电吸附共同主导，推测吸附构型为双齿双核。上述结果可望为赤铁矿应用于环境治理提供参考。

• 单位
  江西省矿冶环境污染控制重点实验室; 江西理工大学