针铁矿与胡敏酸的交互作用及其复合物的稳定性

来源：环境科学杂志2017年第1期北京时间：

作者：王锐,朱朝菊,向文军,方敦,杨小洪,吴少尉,魏世勇

单位：湖北民族学院化学与环境工程学院, 恩施 445000,四川文理学院化学化工学院, 达州 635000,四川文理学院化学化工学院, 达州 635000,湖北民族学院化学与环境工程学院, 恩施 445000,湖北民族学院化学与环境工程学院, 恩施 445000,湖北民族学院化学与环境工程学院, 恩施 445000,湖北民族学院化学与环境工程学院, 恩施 445000

摘要：用碱溶-酸沉淀法制备了针铁矿-胡敏酸复合物. XRD分析表明，复合物的衍射峰都可归属于针铁矿，但其峰强度略弱于针铁矿单体. TEM图像显示，复合物中针铁矿表面包被了形貌不规则的胡敏酸颗粒.与针铁矿和胡敏酸两种单体的IR图谱比较，复合物中羧酸根（COO-）反对称振动和铁羟基（≡Fe-OH）伸缩振动的频率分别降低了20 cm-1和9 cm-1，缔合羟基（H-O…H-O）的振动频率升高了10 cm-1，羧酸C-O键的伸缩振动和游离羟基的吸收峰都基本消失.这表明针铁矿表面Fe原子与胡敏酸结构中羧基之间的单齿配位以及针铁矿表面≡Fe-OH与胡敏酸中游离羟基之间的氢键都是二者之间的主要交互作用机制. TG/DTG分析显示，针铁矿单体和复合物中≡Fe-OH的失重峰分别为258℃和276℃，表明胡敏酸的包被作用增强了针铁矿的热稳定性；与胡敏酸单体比较，复合物中脂肪族和芳香族有机质的失重峰温度分别降低了60℃和26℃，且复合物中脂肪族与芳香族有机质的失重量之比明显增大.可见，胡敏酸组分中热稳定性较差的脂肪族组分更容易与针铁矿胶结形成复合物.样品的悬浮液超声分散处理后，胡敏酸和针铁矿单体中大颗粒（>2μm）的含量都明显减少；复合物中大颗粒的尺寸和含量的变化却较小.这表明超声分散处理不易破坏复合物中针铁矿与胡敏酸间的胶结作用.

关键词：针铁矿,胡敏酸,复合物,胶结作用,稳定性,