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随着工业的发展,重金属对水体的污染日益严重,其中,六价铬因为其具有潜在致癌性、对环境的持久危害性而受到人们的广泛关注。当环境被Cr(VI)污染后,水体以及土壤中Cr(VI)的迁移转化行为对于环境监测以及污染的评估显得格外重要。本论文通过水热法合成了两种常见的铁氧化物(磁铁矿和赤铁矿),一方面利用这两种铁矿作为吸附材料,对影响吸附Cr(VI)的几种因素进行研究;另一方面,将其投入到两种腐殖质溶液(腐植酸溶液和富里酸溶液)之中,制备了几种自然界中常见的吸附态有机-无机复合体:磁铁矿腐植酸复合体(MH)、磁铁矿富里酸复合体(MF)、赤铁矿腐植酸复合体(HH)和赤铁矿富里酸复合体(HF)。利用这些复合体与Cr(VI)相互作用,通过吸附动力学、吸附等温线、吸附热力学和吸附机制对其进行了研究。本论文主要结论如下:1.通过水热法制备的磁铁矿和赤铁矿两者形貌相似,均为直径约为10 nm的球状颗粒,且均以介孔为主,但是磁铁矿和赤铁矿的比表面积以及微孔分布存在较大差异:赤铁矿的比表面积大于磁铁矿,但是微孔面积要远小于磁铁矿;另一方面,腐植酸和富里酸表面的官能团区别明显:两者都含有特有的官能团,但是富里酸的官能团种类更加繁多。2.通过研究磁铁矿和赤铁矿对Cr(VI)的吸附因素发现:pH对磁铁矿和赤铁矿吸附Cr(VI)的影响最大,虽然在pH值较低时,两者对Cr(VI)的吸附量差别较小,但随着pH值的升高,赤铁矿对Cr(VI)的吸附效果要远优于磁铁矿。另外,当pH值大于磁铁矿和赤铁矿的等电点时,两者对Cr(VI)仍有一定量的吸附,可见物理吸附不是主导作用。通过考察离子强度对磁铁矿和赤铁矿吸附Cr(VI)影响,发现两种铁矿在不同的离子强度下,吸附效果变化不是很明显,有可能是形成了内圈复合体结构。当吸附剂投加量增加时,两种铁矿对Cr(VI)吸附量增大,但是吸附剂利用率降低。3.在制备复合体的过程中,发现赤铁矿对腐植酸和富里酸的吸附量大于磁铁矿对腐植酸和富里酸的吸附量,进一步表明赤铁矿的吸附性能优于磁铁矿;磁铁矿和赤铁矿对富里酸的吸附量均要远大于腐植酸,反映了两种腐殖质中,富里酸的吸附性能可能优于腐植酸,这可能源于其表面丰富的官能团。制备的四种复合体的等电点相近,但都远远低于磁铁矿和赤铁矿,这是由于复合体表面主要为腐植酸或者富里酸。虽然四种复合体的等电点相近,但是对Cr(VI)的吸附效果差别明显,这也说明其中存在化学吸附作用。两种铁矿被腐殖质包裹后的形成的复合体,对Cr(VI)的吸附效果变化趋势不同。4.铁矿及其复合体对Cr(VI)的吸附动力学符合准二级动力学方程,不符合准一级动力学方程。Langmuir、BET和Freundlich模型对铁矿及其复合体吸附Cr(VI)等温线拟合较好,Temkin模型拟合相对较差。通过对拟合的数据发现,所有实验组对Cr(VI)的吸附都是自发的,且都在吸附剂表面进行,化学吸附和物理吸附同时存在,但主要以化学吸附为主;除赤铁矿腐植酸复合体(HH)对Cr(VI)的吸附过程外,其余实验组对Cr(VI)的吸附均属于放热反应。相比于采用纯铁氧化物的传统方法,本研究将环境中非常广泛存在的一种有机-无机复合体——铁氧化物腐殖质复合体作为研究对象,能更为全面地反映出铁氧化物在真实环境中对六价铬的迁移转化行为,为六价铬的污染防治提供重要信息。