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有机污染物的吸附与脱附行为对有机污染物在环境中的迁移、转化、归宿及毒性有着重要的影响。吸附可逆与不可逆性是反映污染物吸附过程的重要行为特征之一。不可逆吸附是指污染物被吸附到沉积物或土壤固体颗粒,并达到平衡后,改变吸附体系的条件使发生脱附,如稀释、调整pH值,待重新达到新的平衡后,体系的状态与吸附过程的状态不同的现象。不可逆吸附现象影响到环境质量标准的制定,污染修复效果及污染物潜在危害的大小,是目前环境化学学科十分关注的一个领域。本论文研究了甲基橙、H-酸、对氯苯酚在三种结构或性质不同的锰氧化物(δMnO2(Ⅰ)、δMnO2(Ⅱ)和αMnO2)表面上的吸附与脱附行为,尤其是不可逆行为,探讨了一些环境因素(pH值、离子强度、温度)的影响,旨在揭示氧化锰对典型有机污染物的吸附特性。 按照吸附体系的不同,本论文主要分为三部分:(1)甲基橙在三种锰氧化物上的吸附与脱附行为;(2)H-酸在三种锰氧化物上的吸附与脱附行为;(3)对氯苯酚在δMnO2(Ⅱ)上的吸附与脱附行为。得到的主要结果如下: (1) 实验分别测定了三个离子强度(0.01,0.05,0.5mol/L NANO3介质)条件下氧化锰对甲基橙的pH关系等温线以及pH6.0,0.05mol/L硝酸钠介质条件下的浓度关系等温线,结果表明:氧化锰对甲基橙的吸附率随着pH值和离子强度的增大而减小。甲基橙在氧化锰表面的吸附等温线符合Langmuir型,随着温度的升高,δMnO2(Ⅰ)和αMnO2对甲基橙的吸附量增大,δMnO2(Ⅱ)对甲基橙的吸附量减小。实验比较测定了吸附剂浓度为100,200,400mg/L时吸附和脱附过程的浓度关系等温线,结果表明:在pH6.0的0.05mol/L硝酸钠介质中,甲基橙在δMnO2(Ⅰ)上的吸附表现出一定的固体浓度(Cp)效应,而且吸附是不可逆的,这种不可逆性(吸附滞后角)随Cp增大而提高。通过一种新的实验方法(循环pH实验),测定了pH连续变化时吸附和脱附过程的pH关系等温线(循环pH关系等温线),结果表明:在pH连续变化过程中,向有利于吸附的方向改变pH值,会发生进一步的吸附,达到一个新的平衡状态;但向相反的方向改变pH值,基本不改变体系的平衡状态,不会导致脱附。吸附反应对H+是