針鐵礦、赤鐵礦對鉛的吸附及其CD-MUSIC模型擬合.pdf

1、重金屬Pb在環境中是一種常見的污染物，一旦Pb或其組分進入人體，人體器官即可產生不利的作用。土壤中鐵氧化物對Pb2+有強烈的吸附能力，所以鐵氧化物對于控制鉛轉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)、比表面積儀等對供試針鐵礦、赤鐵礦進行性質表征，然后用自動電位滴定儀、原子吸收光譜分別測定了針鐵礦、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、離子強度以及Ca2+存在下對針鐵礦、赤鐵礦吸附Pb2+的影響，利用電荷分布多位點絡合模型(CD-MUSIC)模擬實驗數據，得到Pb2+在針鐵礦以及赤鐵礦上的吸附形態信息和吸附機理。通過研究，獲得以下結果：
　　 (1)pH可顯著影響針鐵礦及赤鐵礦對Pb的吸附性能。體系pH=4，5時，吸附率較小，吸附量也較低。當pH上升時，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)離子強度的影響也是一個非常重要的因素。離子強度越高，針鐵礦及赤鐵礦對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條件下離子強度的影響并不明顯。在pH=6 Ca2+存在下，Ca2+對針鐵礦及赤鐵礦吸附Pb有明顯的抑制作用，這說明Ca2+存在能夠占據一定的針鐵礦、赤鐵礦的吸附位點，使得針鐵礦及赤鐵礦對Pb的吸附量降低。與赤鐵礦相比，不同離子強度下針

4、鐵礦對Pb2+的吸附量較高，這也說明針鐵礦的活性表面多，表面活性大。
　　 (3)CD-MUSIC模型對針鐵礦、赤鐵礦吸附Pb的過程模擬的結果表明，對于針鐵礦，通過酸堿滴定曲線擬合得到其PZC=9.2，FeOH-0.5的位點密度為3.45site/nm2、而Fe3O-0.5的位點密度為2.7 site/nm2，其對Pb的吸附為形成雙齒單核結構，結構式為()(FeOH)2PbOH，其結合常數為15.31。對于赤鐵礦，通過酸堿滴定曲