特别选题
张昱,豆小敏,杨敏,贺泓,余运波,何士龙.砷在金属氧化物/水界面上的吸附机制Ⅰ.金属表面羟基的表征和作用[J].环境科学学报,2006,26(10):1586-1591
砷在金属氧化物/水界面上的吸附机制Ⅰ.金属表面羟基的表征和作用
- Adsorption mechanism of arsenic on metal oxide adsorbent 1. Characterization and the role of metal surface hydroxyl groups
- 基金项目：国家自然科学基金项目(No.20207013);国家"863"青年基金项目(No.2004AA649280)
- 作者
- 单位
- 张昱
- 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室, 北京 100085
- 豆小敏
- 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室, 北京 100085
- 杨敏
- 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室, 北京 100085
- 贺泓
- 中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学重点实验室, 北京 100085
- 余运波
- 中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学重点实验室, 北京 100085
- 何士龙
- 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室, 北京 100085
- 摘要：利用红外光谱对铁铈氧化物(Fe-Ce)吸附材料中的金属表面羟基(M—OH)进行了表征,并探讨了金属羟基在砷吸附中的作用.透射和原位温度漫反射-傅立叶变换红外光谱(FTIR)表征结果表明,Fe-Ce表面存在丰富的M—OH,但M—OH含量随制备温度升高而逐渐减少;Fe-Ce上的M—OH与一般金属氧化物的表面羟基特性存在显著不同,可能是一种特殊类型的结构性羟基.对砷吸附前后的Fe-Ce材料进行透射FTIR表征,发现砷饱和吸附后M—OH的摇摆振动消失,同时生成了新的As—O振动峰,表明M—OH在砷的去除中起着重要的作用;初始吸附pH由9.0降至5.0只引起了吸附剂上As—O键的伸缩振动向高频略微偏移;综合FTIR结果可以推测,M—OH和砷阴离子发生了直接的表面络合,在不同的pH条件下均与砷形成了内层络和物.
- Abstract：Characterization and the role of metal surface hydroxyl groups (M—OH) on an Fe-Ce oxide adsorbent were studied with transmission and in situ diffuse reflectance -infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR). The Fe-Ce oxide contained rich M—OH, which was apparently different from the conventional M—OH groups. The disappearance of the novel M—OH bending vibration band in FTIR spectra with the adsorption of As(V) demonstrated that the M—OH played an important role in the adsorption of As by the Fe-Ce adsorbent. The FTIR analysis results also suggest that direct surface complexation between M—OH and As(Ⅴ) occurred in a wide pH range.
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