針鐵礦、赤鐵礦對(duì)鉛的吸附及其CD-MUSIC模型擬合.pdf

1、重金屬Pb在環(huán)境中是一種常見(jiàn)的污染物，一旦Pb或其組分進(jìn)入人體，人體器官即可產(chǎn)生不利的作用。土壤中鐵氧化物對(duì)Pb2+有強(qiáng)烈的吸附能力，所以鐵氧化物對(duì)于控制鉛轉(zhuǎn)化遷移以及抑制生物活性和毒性具有重要的作用。本文以合成的針鐵礦、赤鐵礦為吸附劑，用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、比表面積儀等對(duì)供試針鐵礦、赤鐵礦進(jìn)行性質(zhì)表征，然后用自動(dòng)電位滴定儀、原子吸收光譜分別測(cè)定了針鐵礦、赤鐵礦的電荷量及其吸附的Ca2+、Pb2+的濃度，從而研究

2、了不同pH、離子強(qiáng)度以及Ca2+存在下對(duì)針鐵礦、赤鐵礦吸附Pb2+的影響，利用電荷分布多位點(diǎn)絡(luò)合模型(CD-MUSIC)模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到Pb2+在針鐵礦以及赤鐵礦上的吸附形態(tài)信息和吸附機(jī)理。通過(guò)研究，獲得以下結(jié)果：
　　 (1)pH可顯著影響針鐵礦及赤鐵礦對(duì)Pb的吸附性能。體系pH=4，5時(shí)，吸附率較小，吸附量也較低。當(dāng)pH上升時(shí)，吸附率增大較為明顯。Pb2+的吸附量在pH=6條件下比pH=4和5條件下的吸附量明顯要高。

3、>　　 (2)離子強(qiáng)度的影響也是一個(gè)非常重要的因素。離子強(qiáng)度越高，針鐵礦及赤鐵礦對(duì)Pb的吸附量越大，即0.1mol/L KNO3>0.05 mol/L KNO3>0.01 mol/L KNO3，但在低pH條件下離子強(qiáng)度的影響并不明顯。在pH=6 Ca2+存在下，Ca2+對(duì)針鐵礦及赤鐵礦吸附Pb有明顯的抑制作用，這說(shuō)明Ca2+存在能夠占據(jù)一定的針鐵礦、赤鐵礦的吸附位點(diǎn)，使得針鐵礦及赤鐵礦對(duì)Pb的吸附量降低。與赤鐵礦相比，不同離子強(qiáng)度下針

4、鐵礦對(duì)Pb2+的吸附量較高，這也說(shuō)明針鐵礦的活性表面多，表面活性大。
　　 (3)CD-MUSIC模型對(duì)針鐵礦、赤鐵礦吸附Pb的過(guò)程模擬的結(jié)果表明，對(duì)于針鐵礦，通過(guò)酸堿滴定曲線擬合得到其PZC=9.2，F(xiàn)eOH-0.5的位點(diǎn)密度為3.45site/nm2、而Fe3O-0.5的位點(diǎn)密度為2.7 site/nm2，其對(duì)Pb的吸附為形成雙齒單核結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式為()(FeOH)2PbOH，其結(jié)合常數(shù)為15.31。對(duì)于赤鐵礦，通過(guò)酸堿滴定曲