水合氧化铁(Fh)普遍存在于自然环境中,因有高的表面积和反应活性,在控制污染物的环境行为方面发挥着重要作用。按照文献合成的Fh多经历了由酸性过渡到中性的过程,而自然环境中Fh多在近中性条件下形成,特殊条件下也可能在偏酸性或碱性条件下形成。本课题采用三种方法合成了Fh,利用多种手段对其表征,系统研究了铅、铜、镉、锌和铬等重金属离子在单一和混合体系中在Fh/水界面上的吸附平衡性质、吸附-解吸过程以及吸附热力学和吸附动力学规律,考察了各种因素以及共存Fe(II)对Fh吸附性能的影响。结果表明不同条件制备的Fh的微结构有显著差异,中性环境制备的Fh对各种重金属离子均表现出较大的吸附容量和较强的锁定能力。以三种Fh为催化剂,考察了其对不同偶氮染料的光催化降解过程。结果表明中性环境制备的Fh对偶氮染料也表现出较大的吸附容量,但降解率大小则取决于污染物与Fh的结合力的强弱。本研究从一个新的角度探索了环境温度下Fh的吸附及光催化性能,为客观评价重金属污染物在环境中的浓度、滞留、迁移、转化、生物可利用性及毒性等环境行为的提供了基础数据,因而具有重要的理论及环境意义。
英文主题词ferrihydrite; formation condition; structural characterization; adsorption performance; catalytic activity;