Fe(II)改性蒙脱石对土壤汞的吸附固定机理探究

摘要

为明确Fe-MMT对土壤汞离子(Hg²⁺)的吸附、解吸特性及潜在作用机理，采用FeSO₄·7H₂O改性钠基蒙脱土（Na-MMT）,合成了Fe（II）基蒙脱石（Fe-MMT）,并探究了不同pH值、吸附剂用量、Hg²⁺初始浓度和反应时间等条件下，Fe-MMT对土壤Hg²⁺的吸附解吸特性、吸附动力学和等温吸附模型。结果发现：在pH=5、吸附剂用量为0.5 g、Hg²⁺初始浓度为170 mg/L、反应时间为0.5 h的条件下，Fe-MMT对土壤Hg²⁺的去除率高达76.8%;Fe-MMT对Hg²⁺的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，伪二阶动力学模型可较好地拟合吸附动力学行为，表明该吸附过程主要为单分子层吸附，且主要发生在吸附剂表面的均相反应位点上；结合微观结构表征，发现Fe-MMT对土壤Hg²⁺的吸附主要通过-S^2-、-SH和-OH与Hg²⁺进行络合，以及Fe²⁺与Hg²⁺的原位共沉淀络合引起的；Fe-MMT在水-土混合体系中的解吸率为9.7%,表明Fe-MMT对土壤Hg²⁺具有较强的固定作用。可见，Fe-MMT具有修复Hg污染土壤的潜力。

关键词

吸附 / 水土混合 / 解吸 / Fe(II)改性蒙脱石(Fe-MMT) / 汞

基金资助

国家自然科学基金地区基金项目(42067025); 贵州省科技厅科学技术基金重点项目(黔科合基础[2020]1Z038)