过氧化氢驱动亚铁氧化对施氏矿形成及其吸附As(V)行为的影响研究

酸性矿山废水(Acid mine drainage,AMD)污染区域因pH较低、硫酸盐浓度较高易形成施氏矿,所形成的施氏矿拥有较大的比表面积和丰富的活性位点,是AMD中As的重要沉积库.施氏矿形成过程通常会因亚铁氧化速率变化呈现出不同的微观形貌和理化性质,影响As的迁移和形态转化.通过调控过氧化氢(H_(2)O_(2))滴加方式(一次性添加、0.2 h·mL^(-1)和1 h·mL^(-1))调控Fe(Ⅱ)氧化速率,形成不同的施氏矿Sch1、Sch2和Sch3,在此基础上探究合成施氏矿结构特性及对As(V)的吸附行为.结果表明:随着H_(2)O_(2)滴加速率降低,Fe(Ⅱ)氧化速率降低,所形成施氏矿的微观形貌从光滑转变为毛刺状晶须表面球形,颗粒粒径增大,比表面积大小顺序为Sch1<Sch3<Sch2;Sch2对As(Ⅴ)的吸附能力(139.2 mg·g^(-1))高于Sch1(118.9 mg·g^(-1))和Sch3(130.3 mg·g^(-1));Sch3对As(V)的吸附速率最快,结合FTIR和[SO_(4)^(2-)][/As(Ⅴ)]交换系数分析可知这与慢速形成施氏矿表面丰富的≡Fe-OH/OH2位点和As(V)交换作用贡献较大有关,进一步说明亚铁氧化速率差异导致形成不同的施氏矿,具备不同理化性质进而影响其对As(Ⅴ)的吸附行为.