蒙脱石–氧化铁二元复合胶体吸附钨的研究

摘要

本研究选取代表性层状硅酸盐蒙脱石,两种代表性氧化铁(水铁矿、针铁矿),合成蒙脱石–水铁矿、蒙脱石–针铁矿二元复合体,通过宏观吸附以及光谱学技术探究钨(WO_(4)^(2–))在蒙脱石–氧化铁复合体上的吸附行为和潜在机制。结果表明:氧化铁紧密覆盖在蒙脱石表面,使表面颗粒更加细小;钨的吸附量随pH升高而降低,3种吸附剂对钨吸附量大小顺序为:蒙脱石–水铁矿>蒙脱石–针铁矿>蒙脱石;原位红外光谱实验表明,钨在蒙脱石表面主要以外圈络合物形式存在,而在蒙脱石–氧化铁复合体上形成内圈络合物(Fe-O-W),且在低pH时,形成聚合态钨;X-射线光电子能谱进一步表明,针铁矿和水铁矿表面铁羟基参与了钨的络合反应。本研究证实,氧化铁覆盖不仅增大蒙脱石对钨的吸附量,而且使钨由外圈络合物形态转变为内圈络合态,进一步生成聚合态钨。研究结果对预测钨在土壤中的迁移转化、生物有效性和归宿有重要指导意义。