膜渗透体系砷在水合氧化物胶体上的吸附特征

吸附-脱附作用是影响和控制砷迁移释放过程的主要机制之一,然而对砷在金属氧化物胶体上的吸附还缺乏系统研究。膜渗透方法可以准确地反映砷在纳米级胶体颗粒上的吸附-脱附过程。首先,通过溶胶-凝胶法合成Fe(OH)3、Al(OH)3和Mn(OH)2胶体直径分别为112、681和402 nm,Zeta电位分别为+41、+9.5和+1.4 mV。砷在Fe(OH)3、Al(OH)3和Mn(OH)2胶体上的吸附均符合准二级动力学方程,砷吸附速率分别为1.06、1.38、3.17 g/(mg·h),这说明吸附速率与胶体粒径和表面电荷有关,粒径较小导致胶体表面电荷较大,使得砷在胶体上吸附速率常数较小。砷在铁、铝、锰水合氧化物胶体上的吸附等温线符合Freundlich方程,Fe(OH)3胶体对砷的吸附能常数n为1.43(>1),属于强吸附,而Al(OH)3和Mn(OH)2胶体对砷的吸附能常数n分别为0.22和0.40(<1),属于弱吸附。