不同主導晶面赤鐵礦對Cr（Ⅵ）吸附與遷移行為的影響

環(huán)境修復網(wǎng)訊:摘要：為探究赤鐵礦的晶面效應對Cr（Ⅵ）遷移的影響，采用批實驗研究了{001}主導晶面的片狀納米赤鐵礦（HNPs）與{110} 主導晶面的棒狀納米赤鐵礦（HNRs）對Cr（Ⅵ）的吸附機制，并通過柱實驗考察了不同環(huán)境因素（pH、入流濃度、流速和離子強度）對Cr（Ⅵ）在兩種赤鐵礦修飾石英砂表面的遷移規(guī)律。

批實驗結(jié)果表明：HNPs 與HNRs 對Cr（Ⅵ）的吸附過程符合準二級動力學模型和Langmuir 等溫吸附模型。HNPs 與HNRs 對Cr（Ⅵ）的最大吸附量分別為2.97 mg·g-1和4.95 mg·g-1。pH 和離子強度增加，HNPs 與HNRs 對Cr（Ⅵ）的吸附量降低，表明吸附過程同時存在化學吸附和靜電吸附機制。

柱實驗結(jié)果表明：pH 增大，填充柱表面負電荷增多，減少了對Cr（Ⅵ）的滯留；增加初始濃度能夠加快位點占據(jù)速度，增大流速導致Cr（Ⅵ）在柱內(nèi)停留時間減少。離子強度增大，增強了陰離子競爭吸附，促進了HNPs 與HNRs 上Cr（Ⅵ）的解吸和遷移。相同條件下，由于{001} 晶面對Cr（Ⅵ）的吸附點位密度低，導致Cr（Ⅵ）在HNPs 中的滯留量小于HNRs。

研究表明，赤鐵礦不同主導晶面吸附構(gòu)型的差異顯著影響Cr（Ⅵ）吸附與遷移行為。

結(jié) 論：

（1）{001} 主導晶面的HNPs 與{110} 主導晶面的HNRs 對Cr（Ⅵ）的吸附動力學和吸附等溫線，分別符合準二級動力學模型和Langmuir 等溫吸附模型，吸附機制為靜電吸附和化學吸附。HNPs 與HNRs 對Cr（Ⅵ）的吸附量分別為2.97 mg·g-1和4.95 mg·g-1，HNPs 表面單齒單核的吸附模式導致{001} 晶面吸附點位密度低。

（2）pH 增大使HNPs 與HNRs 表面負電荷增多，減少對Cr（Ⅵ）的滯留；增加初始濃度能夠加快位點占據(jù)速度，促進Cr（Ⅵ）遷移。流速增大減少Cr（Ⅵ）在柱內(nèi)停留時間，加快遷移過程；離子強度增大，增加了陰離子在赤鐵礦表面的競爭吸附，導致Cr（Ⅵ）流出加快。

（3）相同條件下，HNPs 的{001} 主導晶面吸附點位密度和吸附能力小于HNRs 的{110} 主導晶面，是Cr（Ⅵ）在HNPs 柱中滯留量小于HNRs 柱的決定因素。