硅/铝掺杂对针铁矿的表面性质和吸附磷的影响
刘鑫
吕青檐
魏世勇
湖北民族大学 化学与环境工程学院,湖北 恩施445000
摘要：为了认识土壤中不同形态氧化铁对无机磷的迁移行为和有效性的影响,在水热条件下制备了针铁矿(Goe)和硅、铝掺杂产物(Goe-Si、Goe-Al),研究了它们的表面性质及其对无机磷酸盐的吸附特性.与Goe比较,Goe-Si和Goe-Al的结晶度降低;Goe、Goe-Si和Goe-Al的比表面积分别为36.77、44.26和41.65 m2/g,pH=5.0时样品表面质子电荷量qH 分别为0.21、0.30和0.27 mmol/g.Goe对磷酸盐的吸附在70 min时即可达到平衡,Goe-Si和Goe-Al的吸附在150 min以后才趋于平衡;Goe和 Goe-Al的动力学吸附过程更适合用二级动力学方程描述(R2 分别为0.9986和0.9964),而一级动力学方程对Goe-Si的动力学吸附数据拟合度较好(R2 为0.9995).Goe、Goe-Si和Goe-Al对磷酸盐的等温吸附数据都适合用Langmuir吸附模型拟合(R2=0.9804～0.9890),磷的饱和吸附容量(qm)分别为21.96、38.48和30.26 mg/g.3种样品吸附磷酸盐的ΔGθ 均为负值,ΔHθ 和ΔSθ 均为正值,表明吸附反应均为自发的吸热过程.这些结果有助于深入认识土壤中不同形态氧化铁与磷酸盐的作用特性,为土壤磷的有效性和环境污染调控提供了科学依据.
关键词：针铁矿硅掺杂铝掺杂表面性质无机磷酸盐吸附
分类号：O614.8(无机化学)S153.3(土壤学)
资助基金：国家自然科学基金(42067007)中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室基金课题(A314021402-2020)
论文发表日期：2022-09-20
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 282-288 )
英文信息