针铁矿和赤铁矿吸附As(V)的EXAFS研究

砷是一种有毒污染物,其在铁氧化物表面的吸附是影响其迁移转化行为的重要因素。针铁矿和赤铁矿是自然界中广泛存在的稳定氧化铁矿物,它们具有粒径小、比表面积大、活性基团多等特性,可用做吸附剂。在不同pH和不同铁砷摩尔比的实验条件下,用针铁矿和赤铁矿吸附五价砷As(V),结果表明:实验所用的两种吸附剂均呈现吸附量随铁砷摩尔比升高而降低的现象,而在酸性pH条件下的砷吸附量均大于其在碱性pH条件下的吸附量;在相同的实验条件下,针铁矿对砷的吸附量要大于赤铁矿对砷的吸附量。进一步通过扩展X射线吸收精细结构光谱(Extended X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy,EXAFS)观测砷在针铁矿和赤铁矿上吸附后形成的络合物的分子结构,结果显示:砷与针铁矿和赤铁矿中的铁氧八面体之间的配位数均接近1,不同样品中As-Fe键的长度范围为3.29~3.31?,表明As(V)在针铁矿和赤铁矿表面吸附后主要形成单齿单核络合物,且该结构与吸附p H和铁砷摩尔比无关。