锰掺杂对针铁矿的结构、表面性质及吸附硒的影响

• 作者: 牛鹏举 王锐 许海娟 魏世勇
• 来源期刊: 土壤学报
• 学科: 农学
• 关键词: 针铁矿 锰掺杂 表面性质 吸附 硒
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 108-118
• 页数: 11页
• 分类号: S153.6|O647.3
• 字数: 9163字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11766/trxb201808310280

摘要

水热条件下制备了针铁矿(Goe)和不同含量锰掺杂产物(G-Mn0.1、G-Mn0.2、G-Mn0.3和G-Mn0.5),用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、氮气物理性吸附、Zeta电位分析、酸碱滴定等手段对样品进行了表征,并研究其对亚硒酸盐(Se(Ⅳ))和硒酸盐(Se(Ⅵ))的吸附特性.结果表明:低比例的锰掺杂(锰/铁的摩尔比RMn/Fe=0.1～0.2)显著促进了针铁矿晶体沿b轴方向生长,导致针铁矿颗粒的长径比增大,形貌由短纺锤体形变为大长径比的扁平针状;当RMn/Fe=0.3～0.5时,样品中出现了大量的掺锰磁铁矿,且针铁矿晶体的b轴方向生长受到严重的抑制而a轴方向生长受到一定程度的促进并导致针铁矿颗粒呈纤细状.Goe、G-Mn0.2和G-Mn0.5的比表面积分别为36.78、53.22和71.33 m2·g-1,表面分形度分别为2.31、2.53和2.59,平均孔径分别为13.73、15.59、6.92 nm,Zeta电位零点分别为7.36、6.58和5.31,pH5.0时的Zeta电位分别为40.5、35.3和4.92 mV.3种样品的表面活性羟基密度表现为Goe<G-Mn0.2<G-Mn0.5.随着锰掺杂量升高,样品对不同价态硒的吸附量均不断增加,且对Se(Ⅳ)的吸附量明显高于Se(Ⅵ),初始pH 5.0时,Goe、G-Mn0.2和G-Mn0.5对Se(Ⅳ)的吸附容量分别为11.6、16.8和20.4 mg·g-1,对Se(Ⅵ)的吸附容量分别为7.6、8.5和9.2 mg·g-1.3种样品对Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的等温吸附数据均适合用Langmuir模型拟合(R2为0.966～0.996),其等温吸附模式主要属于均质性表面的单层吸附.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许海娟	湖北民族学院化学与环境工程学院	7	7	1.0	1.0
2	王锐	湖北民族学院化学与环境工程学院	9	14	2.0	3.0
3	牛鹏举	湖北民族学院化学与环境工程学院	4	6	2.0	2.0