利用黄铁矿去除地下水中Se（Ⅳ）污染的XPS分析

• 作者: 刘宏芳 张敏刚 钱天伟
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 地球科学
• 关键词: XPS XRD 黄铁矿 Se(Ⅳ) 氧化还原
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 页码范围: 543-546
• 页数: 4页
• 分类号: X53
• 字数: 2230字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2015)02-0543-04

摘要

硒是生物生长所需的微量元素，但是过度摄入对人体是有害的。主要利用X射线光电子能谱仪（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）分析了湿法制备的黄铁矿去除水中Se（Ⅳ）的产物形态。利用X射线衍射仪（X-ray diffraction，XRD）和扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）对湿法球磨制备的黄铁矿进行了表征。XRD图谱表明该法制备的黄铁矿纯度较高，图谱中除了 FeS2特征衍射峰外基本没有杂峰；SEM观测发现处理后的黄铁矿颗粒形状接近球形，尺寸在80～180 nm 范围内。上述相关表征结果表明，湿法球磨制备的黄铁矿具有颗粒粒径更小、比表面积更大、反应活性更高等优点。实验结果表明，在12 h反应时间内，该法制备的黄铁矿颗粒对初始浓度为20 mg·L－1的Se（Ⅳ）去除效率达到95％。对该组实验数据进行动力学拟合，其结果满足准一级动力学方程，表观反应速率常数kobs为0．26 h－1。XPS分析得到如下结论：（1）反应后黄铁矿中铁和硫的结合能均有所降低，即黄铁矿表面出现了新价态的铁元素和硫元素；（2）在反应后的黄铁矿表面有新形态的硒—Se（0）形成，同时也检测到了Se（Ⅳ）形态，但Se（0）的含量占主导优势。由此推测，黄铁矿去除水体中的Se（Ⅳ）以氧化还原为主，同时伴随着吸附反应。该结果对于利用黄铁矿去除水体中具有高毒性的Se（Ⅳ）具有重要的理论意义和实际应用价值。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张敏刚	太原科技大学材料科学与工程学院	103	263	7.0	11.0
2	钱天伟	太原科技大学环境与安全学院	55	151	7.0	10.0
3	刘宏芳	太原科技大学环境与安全学院	25	47	4.0	5.0