• 关键词：铁铈氧化物  砷  电位滴定  表面络合模型

• 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)

• 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

• 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

• 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

• 邬晓梅
• 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

• 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：利用电位滴定表征了铁铈氧化物(Fe-Ce)的表面电荷特性,并使用电荷分布多位络合模型(CD MUSIC)进行了模拟,得到Fe-Ce材料的表面位质子结合常数为5.8,位密度为23.2个·nm^-2,高于大多数铁氧化物的表面位密度.在Fe-Ce表面特性参数的基础上,进一步使用CD MUSIC模型对系列pH(5～9)下As(V)在Fe-Ce表面的等温吸附实验进行了模拟.结果表明,单齿单核单质子化形态≡FeOAsO₃H_1.5-和双齿双核非质子化形态≡Fe₂O₂AsO₂^2-共存于吸附后的Fe-Ce表面,它们的结合常数分别为31.5和34.2,电荷分布值(f)分别为0.25和0.50.使用以上模型参数,对pH3.5～10.5范围内2种表面络合形态分布趋势进行了预测.结果表明,在偏酸性条件下,≡FeOAsO₃H_1.5-形态占主导;而≡Fe₂O₂AsO₂^2-形态主要存在于偏碱性的范围.

• Abstract：The adsorption mechanism of arsenic on an Fe-Ce oxide was studied by using the charge-distribution multisite complexation (CD MUSIC) model. The fitting results showed that the surface protonation constant is 5.8, and the site density is 23.2 sites nm^-2, which was higher than most of the iron oxides. And the isotherms of As(V) adsorption on the Fe-Ce oxide at pH 5～9 was then modeled using the CD MUSIC model. The fitting results showed that ≡FeOAsO₃H^1.5-and ≡Fe₂O₂AsO₂^2- coexisted on the surface of the Fe-Ce oxide, and their surface complexation constants are 31.5 and 34.2, and the CD factors are 0.25 and 0.5, respectively. The distribution and abundance of these two surface species at pH 3.5～10.5 was further predicted using the CD MUSIC model. It is shown that ≡FeOAsO₃H^1.5- dominated under acidic conditions, while ≡Fe₂O₂AsO₂^2- was abundant under alkaline conditions.

• Key words：Fe-Ce oxide  arsenic  potentiometric titration  surface complexation model

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