几种氧化锰矿物的合成及其对重金属的吸附和氧化特性

摘要：

以改进或优化的方法合成土壤中常见的几种氧化锰矿物,对其形貌、结构、组成和表面性质进行表征,研究其对几种重金属的吸附和对Cr(Ⅲ)的氧化特性及与其结构和表面性质的关系.结果表明,合成的水钠锰矿、钙锰矿、锰钾矿和黑锰矿均为单相矿物,具有典型的形貌特征.水钠锰矿、钙锰矿和锰钾矿的PZC较低,分别为1.75、3.50和2.10,其表面可变负电荷量的大小顺序为:水钠锰矿≥锰钾矿＞钙锰矿;黑锰矿的PZC较高,表面可变负电荷量远低于其他3种矿物.供试矿物中,水钠锰矿对pb2+、Cu2+、Co2+、Cd2+和Zn2+等重金属的吸附能力最强,黑锰矿的吸附能力最弱,除黑锰矿吸附更多的Cu2+外,供试氧化锰矿物对pb2+的吸附量最大.氧化锰矿物对重金属的吸附受重金属的水解常数和矿物的表面负电荷的影响较大,它们均影响氧化锰矿物表面诱导水解作用及吸附离子形态.供试氧化锰矿物对Cr(Ⅲ)氧化能力和氧化过程中Mn2+释放量不同,受矿物结构、氧化度、表面性质以及结晶度等因素影响,氧化能力顺序为:水钠锰矿＞锰钾矿＞钙锰矿＞黑锰矿,最大氧化量分别为1 330.0、422.6、59.7和36.6 mol/kg.

关键词：氧化锰矿物、重金属、吸附、氧化、表面化学性质、透射电镜、X射线衍射

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分类号：X131.3;S153.6+1;P579(环境化学)

资助基金：中国科学院资助项目40471070;40403009;高等学校博士学科点专项科研项目2002050411

在线出版日期：2005-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：531-538