结构态亚铁羟基化合物原位矿物转化除砷性能研究

摘要

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、O2-FHC及重金属(Ni2、Zn2)-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O2-FHC和Ni2+、Zn2+-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.