蒙脫石、針鐵礦—細(xì)菌—腐殖酸復(fù)合體對Cd(Ⅱ)的吸附機(jī)理初探.pdf

1、土壤是一多組分的復(fù)雜體系，土壤礦物、微生物、有機(jī)質(zhì)的相互作用及其對重金屬離子的吸附和絡(luò)合，影響著土壤中重金屬離子的活性和生物有效性。研究重金屬離子與土壤組分相互作用機(jī)理有助于揭示重金屬在土壤中的形態(tài)、分布和轉(zhuǎn)化，可為評估重金屬的環(huán)境風(fēng)險，進(jìn)行污染土壤的修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。本文以兩種典型的土壤礦物、代表性土壤細(xì)菌（惡臭假單胞菌Pseudomonas putida），以及腐殖酸為材料，采用化學(xué)平衡吸附，結(jié)合電位滴定技術(shù)、傅立葉變換紅

2、外光譜及等溫滴定微量熱技術(shù)，探討重金屬Cd(Ⅱ)在多組分界面結(jié)合的特點(diǎn)和可能的機(jī)制，獲得以下結(jié)果:
　　 1.等溫吸附結(jié)果表明，二元復(fù)合體礦物-腐殖酸對Cd(Ⅱ)吸附量高于礦物，細(xì)菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)吸附量低于細(xì)菌。三元復(fù)合體蒙脫石-細(xì)菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)的吸附量高于蒙脫石-細(xì)菌，說明腐殖酸可促進(jìn)蒙脫石-細(xì)菌對Cd(Ⅱ)的吸附。
　　 2.在pH3-7范圍內(nèi)，蒙脫石、細(xì)菌、腐殖酸及其復(fù)合體對Cd(Ⅱ)吸附量隨pH升高

3、而增加，且在pH3-5范圍內(nèi)上升明顯，后趨于穩(wěn)定。針鐵礦及其與細(xì)菌、腐殖酸復(fù)合體在整個pH范圍內(nèi)(2-7)吸附量上升顯著。
　　 3.準(zhǔn)二級動力學(xué)方程可較好的擬合蒙脫石、細(xì)菌、腐殖酸及其復(fù)合體對Cd(Ⅱ)的吸附，表明各吸附劑對Cd(Ⅱ)的吸附以化學(xué)吸附為主，涉及金屬離子與表面質(zhì)子的交換吸附。蒙脫石-細(xì)菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)有較大吸附速率。
　　 4.FTIR結(jié)果顯示蒙脫石-惡臭假單胞菌-腐殖酸復(fù)合體中細(xì)菌的羧基和蒙脫石表

4、面的羥基對Cd(Ⅱ)產(chǎn)生吸附。磷酸基參與了針鐵礦-細(xì)菌-腐殖酸復(fù)合體的形成。
　　 5.微量熱結(jié)果表明，蒙脫石、細(xì)菌、腐殖酸及其復(fù)合體系對Cd(Ⅱ)的吸附為放熱反應(yīng)，焓變在-20.80～-1.04 kJ mol-1之間。蒙脫石-細(xì)菌-腐殖酸對Cd(Ⅱ)的吸附反應(yīng)有最大的焓變(-20.80 kJ mol-1)與熵變(-91.77 J mol-1K-1)，說明腐殖酸可增強(qiáng)三元復(fù)合體對Cd(Ⅱ)親和力?！鱏＜0，說明蒙脫石-細(xì)菌-腐殖