土壤学报

作者：王 锐,牛鹏举,许海娟,魏世勇

单位：王 锐，湖北民族学院化学与环境工程学院；1750620006@qq.com,牛鹏举，湖北民族学院化学与环境工程学院；2445341793@qq.com,许海娟，湖北民族学院化学与环境工程学院；960389056@qq.com,魏世勇，湖北民族学院化学与环境工程学院；weishiyong2007@126.com,

关键词：针铁矿;锰掺杂;表面性质;吸附;硒

基金：国家自然科学基金项目（41561053），生物资源保护与利用湖北省重点实验室（PKLHB1904），湖北省“双一流”建设专项资金

水热条件下制备了针铁矿（Goe）和不同含量锰掺杂产物（G-Mn0.1、G-Mn0.2、G-Mn0.3和G-Mn0.5），用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、氮气物理性吸附、Zeta电位分析、酸碱滴定等手段对样品进行了表征，并研究其对亚硒酸盐（Se(IV)）和硒酸盐（Se(VI)）的吸附特性。结果表明：低比例的锰掺杂（锰/铁的摩尔比RMn/Fe =0.1~0.2）显著促进了针铁矿晶体沿b轴方向生长，导致针铁矿颗粒的长径比增大，形貌由短纺锤体形变为大长径比的扁平针状；当RMn/Fe =0.3~0.5时，样品中出现了大量的掺锰磁铁矿，且针铁矿晶体的b轴方向生长受到严重的抑制而a轴方向生长受到一定程度的促进并导致针铁矿颗粒呈纤细状。Goe、G-Mn0.2和G-Mn0.5的比表面积分别为36.78、53.22和71.33 m2?g-1，表面分形度分别为2.31、2.53和2.59，平均孔径分别为13.73、15.59、6.92 nm，Zeta电位零点分别为7.36、6.58和5.31，pH5.0时的Zeta电位分别为40.5、35.3和4.92 mV。3种样品的表面活性羟基密度表现为Goe < G-Mn0.2< G-Mn0.5。随着锰掺杂量升高，样品对不同价态硒的吸附量均不断增加，且对Se(IV)的吸附量明显高于Se(VI)，初始pH5.0时，Goe、G-Mn0.2和G-Mn0.5对Se(IV)的吸附容量分别为11.6、16.8和20.4 mg?g-1，对Se(VI)的吸附容量分别为7.6、8.5和9.2 mg?g-1。3种样品对Se(IV)和Se(VI)的等温吸附数据均适合用Langmuir模型拟合（R2为0.966~0.996），其等温吸附模式主要属于均质性表面的单层吸附。

来源：2020年第1期

《土壤学报》期刊编辑部

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