用EXAFS研究Zn在水锰矿上的吸附-解吸机理

用延展X光吸收精细结构光谱 (EXAFS)研究了重金属Zn(Ⅱ )在水锰矿 (γ MnOOH)上吸附产物的微观结构及其吸附机理 .结果表明 ,Zn(Ⅱ ) 水锰矿体系中 (pH 7 5 ,0 1mol/LNaNO3 介质 ,2 5℃ ) ,Zn2 +主要是通过共用水合Zn2 +的O原子及水锰矿表面上的O原子形成Zn—O键 ,从而结合到水锰矿固体表面上的 .平均Zn—O原子间距为 1 998± 0 0 1 0 (n =3 ) .这个Zn—O键键长是六配位的Zn(H2 O) 2 +6 及其水解产物四配位的Zn(OH) 2 或Zn(OH) 2 - 4各以一定比例混合吸附于水锰矿表面而形成的 .同时 ,对第二配位层 (Zn—Mn相互作用 )的EXAFS图谱分析证明存在 2个典型的Zn—Mn原子间距 ,即R1=3 0 8± 0 0 2 4 (n =3 )和R2 =3 5 4± 0 0 1 8 (n =3 ) .这 2个Zn—Mn原子距分别对应于水锰矿结构单元MnO6 八面体与Zn水合离子ZnO多面体结合的 2种方式 ,即共用 2个O原子的边 边结合与共用 1个O原子的角 角结合 .边 边结合是较强的吸附位 ,Zn—Mn原子距较短 (R1=3 0 8 ) ,吸附较不可逆 .角 角结合是较弱的吸附位 ,Zn—Mn原子距较长 (R2 =3 5 4 ) ,吸附较为可逆 .这一结果从微观上证明了亚稳平衡态吸附理论 (MEA理论 )的基本假设 。

天然地质样品有机质组成对菲吸附-解吸的影响

以2种有机碳含量、结构和性质都相差较大的天然样品Chelsea土壤和Paxton页岩为吸附剂,以菲为吸附质进行一系列的吸附-解吸实验。结果显示,当土壤有机质是以腐殖酸为主时(Chelsea土壤),样品对疏水性有机化合物的吸附很容易达到平衡,解吸与吸附之间的滞后现象不是很明显。相反,对以干酪根为主要组成的Paxton页岩样品,吸附与解吸之间有明显滞后现象发生,吸附与解吸是一个完全不可逆过程。这说明土壤有机质组成和结构上的差异可能会成为决定有机污染物环境行为的主要因素。

环境有机地球化学:有机污染物—土壤/沉积物吸附作用研究回顾

农药、有机溶剂的大量使用以及大量废水、废物的排放，导致全球范围内土壤、沉积物、地表及地下水源和生态系统的严重污染。有机污染物在生物圈内的分布、迁移、富集、降解以及最终归宿是环境有机地球化学重要的研究方向之一。有机污染物与土壤、沉积物以及水中悬浮物（如...