针铁矿和针铁矿—胡敏酸复合体对Se(Ⅳ)吸附机制

来源：土壤学报杂志2018年第2期北京时间：

作者：王 锐,许海娟,魏世勇,方 敦,杨小洪

单位：王 锐，湖北民族学院化学与环境工程学院；1750620006@qq.com,许海娟，湖北民族学院化学与环境工程学院；960389056@qq.com,魏世勇，湖北民族学院化学与环境工程学院；weishiyong2007@126.com,方 敦，湖北民族学院化学与环境工程学院；419563552@qq.com,杨小洪，湖北民族学院化学与环境工程学院；317535477@qq.com,

摘要：研究了针铁矿和针铁矿—胡敏酸复合体对Se(Ⅳ)的吸附机制。结果表明：针铁矿和复合体对Se(Ⅳ)的最大吸附容量分别为0.202 mmol g-1和0.159 mmol g-1。针铁矿的等温吸附数据适合用Langmuir模型拟合，而Freundlich模型更适合描述复合体的等温吸附过程。针铁矿的等电点（IEP）在7.0附近，复合体的IEP<3.0；当pH=4.0时，它们的表面电位分别为46.6 mV和-40.5 mV。X—射线光电子能谱（XPS）分析显示，针铁矿和复合体表面Fe2p3/2的电子结合能（B.E.）分别为711.4 eV和711.5 eV，复合体表面C1s的B.E.值为284.8 eV。初始pH=4.0时，样品与Se(Ⅳ)相互作用后的主要变化体现在：①针铁矿和复合体的悬浮液pH分别升高至4.4和4.2，表面电位分别降低了39.08 mV和升高了1.8 mV；②针铁矿表面Fe(Ⅲ)的B.E.值降低了0.4 eV，但吸附态Se(Ⅳ)的B.E.值无明显变化；③复合体表面Fe(Ⅲ)的B.E.值降低了0.3 eV，表面C-O中C的B.E.值由285.7 eV升高至286.5 eV，吸附态Se(Ⅳ)的B.E.值升高了0.6 eV。针铁矿和复合体吸附Se(Ⅳ)的主要机制包括表面配合反应（复合体表面铁羟基与HSeO3-之间存在双齿配位）、静电引力、氢键等作用。此外，复合体表面吸附态Se(Ⅳ)同时与针铁矿和胡敏酸发生了作用，形成了针铁矿—Se(Ⅳ) —胡敏酸三元体。

关键词：针铁矿;针铁矿—胡敏酸复合体;等温吸附;硒(Ⅳ);X—射线光电子能谱（XPS）

基金资助：国家自然科学基金项目（41561053，41261060，21565013）资助