模拟环境条件下δ-MnO2氧化As（III）的搅拌流动动力学特征

摘要：

采用搅拌流动法研究了酸性水钠锰矿及水羟锰矿2种δ-MnO2矿物氧化As(Ⅲ)的动力学过程,构建了可用于多相体系的搅拌-流动氧化还原反应动力学模型.经过As吸附量的校正后,该模型对酸性水钠锰矿及水羟锰矿氧化As(III)动力学数据拟合度分别为0.980和0.951,模型拟合得到pH 7时2种矿物单位比表面上氧化As(III)的初始反应速率常数k分别为0.131,0.014min-1?m-2.相比而言,该速率常数明显高于批量法得到的表观速率常数kobs,0.021,0.001min-1?m-2更接近真实的化学动力学参数.搅拌流动法与批量法得到的不同矿物的速率常数大小趋势一致,即尽管酸性水钠锰矿对 As(III)的氧化率低于水羟锰矿,单位比表面上酸性水钠锰矿氧化 As(III)初始反应速率却远高于水羟锰矿.反应过程分析表明,反应初始阶段,As(III)的吸附为主要限速步骤；而随着反应的进行,矿物表面反应位点逐渐钝化或减少,反应位点数量成为限速步骤.

关键词：As(III)、δ-MnO2、搅拌流动法、动力学、速率常数、反应位点

分类号：X131.2(环境化学)

资助基金：国家自然科学基金项目41171197和40971142;中央高校基本科研业务费专项资金资助2013JQ004,2010PY006

在线出版日期：2014-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：966-975