硅/铝掺杂对针铁矿的表面性质和吸附磷的影响摘要
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 m~2/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(R~2分别为0.998 6和0.996 4),而一级动力学方程对Goe-Si的动力学吸附数据拟合度较好(R~2为0.999 5).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(R~2=0.980 4~0.989 0),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.
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