结构态亚铁羟基化合物原位矿物转化除砷性能研究

纳米零价铁表面的结构态亚铁具有高反应活性和吸附性能,为了避免纳米零价铁在除砷过程中的钝化作用,合成了结构态亚铁羟基化合物(ferrous hydroxy complex,FHC)用于砷的去除。在中碱性条件下(pH=7.0~11.0),比较了FHC、O_2-FHC及重金属(Ni~(2+)、Zn~(2+))-FHC体系除砷性能。实验结果表明:FHC去除As(Ⅲ)和As(V)的最适pH分别为9.0和7.0左右,吸附过程符合Langmuir模型,最大吸附容量分别为349.54 mg/g和537.85 mg/g。在O_2-FHC和Ni~(2+)、Zn~(2+)-FHC体系中,FHC转化形成了纤铁矿和层状双金属体系,在转化过程中,Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)/M混合体系与砷溶液混合时促进电子转移导致一系列吸附、沉淀反应的进行,表现出更高的除砷效率,除砷机理以专性吸附和共沉淀为主。该研究为含砷工业废水处理提供了新技术,也为FHC矿物转化用于控制砷的迁移提供了理论基础。