天然磁黄铁矿吸附水中As(Ⅲ)的性能及机理 |
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引用本文: | 关梦莎,罗黎煜,沈思文,周立松,邱江坤,李睿华.天然磁黄铁矿吸附水中As(Ⅲ)的性能及机理[J].环境工程,2021,39(2):33-40. |
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作者姓名: | 关梦莎 罗黎煜 沈思文 周立松 邱江坤 李睿华 |
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作者单位: | 南京大学环境学院,南京210046 |
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基金项目: | 国家自然科学基金重大项目(0211-136040)。 |
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摘 要: | 砷是地下水中最常见的污染物之一,过量摄入会严重危害人体健康。含铁矿物可以高效去除水中的As。以天然磁黄铁矿为As(Ⅲ)吸附剂,研究了吸附过程中的动力学、等温线和热力学,以及pH、无机阴离子对As(Ⅲ)吸附去除的影响。结果表明:磁黄铁矿对As(Ⅲ)的吸附在48 h可达到平衡;吸附过程符合Langmuir等温模型,在As(Ⅲ)初始浓度为1~200 mg/L,23~33 ℃下,天然磁黄铁矿对As(Ⅲ)的饱和吸附量(以As计)为3.5~4.5 mg/g;吸附量随着温度升高而增大,吸附过程表现为自发吸热熵增反应;在pH为7时,吸附效果达到最佳去除率(95.51±0.30)%;PO43-对吸附有明显的抑制作用。X射线电子能谱分析表明,吸附过程包括物理吸附和化学吸附,即包括矿物自身缺陷结构导致的位点吸引、As和S配位离子交换及氧化还原产物羟基氧化铁的配位沉淀。表明利用磁黄铁矿吸附As(Ⅲ),简化了传统材料和方法上将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ)的烦琐步骤,有较好应用前景。
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关 键 词: | 吸附 磁黄铁矿 亚砷酸盐As(Ⅲ) X射线电子能谱分析 |
收稿时间: | 2020-04-11 |
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