天然含铁锰矿对砷的高效去除性能与机制研究

来源：环境工程技术学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：田周炀, 郑倩, 杜晓丽, 陈成, 李传维, 涂书新

摘要：为开发高效、廉价的水体As(Ⅲ)去除材料，采用天然铁锰矿(NFM)作为吸附剂，通过动力学、热力学、等温吸附以及吸附/解吸试验评估其对As(Ⅲ)的吸附性能，结合傅里叶变换红外光谱、扫描电镜以及X射线光电子能谱（XPS）等表征手段进行机理分析，并与铁锰二元氧化物(FMO)、水钠锰矿(Bir)和针铁矿(Goe)的吸附特性进行对比。结果表明：NFM主要由锰氧化物和铁氧化物组成，铁锰摩尔比为6∶1，比表面积为280.4 m2/g，对As(Ⅲ)的饱和吸附容量为48.3 mg/g。Freundlich模型和准二级动力学模型能较好地拟合NFM的吸附过程。XPS等分析表明，NFM的吸附和氧化的协同作用是去除As(Ⅲ)的关键因素。其中，锰氧化物展示出优异的氧化As(Ⅲ)的能力，而铁氧化物具有强的吸附作用。

关键词：As(Ⅲ), 天然含铁锰矿, 锰氧化物, 铁氧化物, 吸附, 氧化