铁锰复合氧化物微米棒:合成中的溶剂效应及其砷吸附性能
2020-01-13白永波郭小惠
张 杰,白永波,郭小惠
(内蒙古科技大学化学与化工学院,包头 014010)
1 引 言
砷是一种自然界常见的非金属元素,因为与其它元素有较强的亲和力,在自然界中多以化合物的形式存在。砷的无机化合物中,以三价As(III)和五价As(V)两种价态最为多见,且As(III)的毒性远大于As(V)。由于自然活动和人类工业活动,砷的化合物迁移进入到与人类生活息息相关的环境中(如大气、土壤、水体),再经过食物链、饮用水、呼吸或皮肤渗透等方式进入到人体内累积,严重危害人体健康,甚至危及生命安全。在砷污染问题中,对水体的污染最为普遍及严重。有研究者[1]指出,全球大约有2亿人饮用水中的砷含量超过世界卫生组织WHO规定的饮用水水质标准砷的标准值(10 μg/L[2])。可见,对水体中砷污染的治理对保障人类健康具有非常重要的意义。
目前治理水体砷污染的技术主要有混凝沉淀法[3]、吸附法[4]、生物法[5]、电化学法[6]等。其中,吸附法因操作简单高效、成本低廉和易于实现工业化应用等优点而受到广泛关注。吸附剂材料是吸附法的关键,文献中多使用具有较大比表面积、较强吸附性的材料作为吸附剂,如过渡金属氧化物[7-9]、分子筛[10]、碳材料[11]及其复合物[12-14]等。在众多的吸附剂材料中,铁(氢)氧化物或铁锰复合氧化物材料[15-16]的吸附性能较为优异。这是因为铁(氢)氧化物价廉易得,对As(V)具有很强的亲和力和高选择性,氧化锰能在很宽的pH值范围内将As(III)氧化为As(V)并提高对As(III)的吸附性能[17]。
关于铁锰复合氧化物吸附剂材料,合成参数如Fe/Mn组成比、沉淀时的pH值、分散稳定剂和第三组分[18-20]等因素对材料砷吸附性能的影响都有研究报道,但材料的形貌对砷吸附性能影响的研究还较少。……
