类质同像置换对磁铁矿吸附Pb(Ⅱ)性能的影响

谭服鼎^1,2，何宏平¹，梁晓亮¹，夏玉林^1,2，林枭举^1,2

1. 中国科学院广州地球化学研究所中国科学院矿物学与成矿学重点实验室广东省矿物物理与材料开发研究重点实验室2. 中国科学院大学

摘 要：矿物的表面吸附作用影响重金属在环境中的迁移和归宿。在自然界,磁铁矿结构中广泛存在类质同像置换。本文从吸附容量、作用机制和吸附形态等方面探讨不同过渡金属（如:Cr,Mn,Co和Ni）对磁铁矿吸附Pb（Ⅱ）性能的影响。上述置换离子显著增加磁铁矿的表面位密度,但等电点(pH_pzc)无明显变化。Pb（Ⅱ）的饱和吸附量随p H值的上升而增加,且不受离子强度所抑制,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。各过渡金属对Pb（Ⅱ）吸附量的增强程度为:Co<Mn<Ni<Cr。Pb（Ⅱ）。磁铁矿表面形成内圈（inner-sphere）络合物,空间几何构型为双核三齿共角构型,吸附形态和空间构型不受吸附容量制约。此外,本文还从表面性质变化（表面位密度等）、吸附机制等方面讨论了类质同像置换对磁铁矿吸附Pb（Ⅱ）性能影响的机制。本研究结果有助于理解天然磁铁矿对重金属的净化机制以及铅在水体和土壤环境中的迁移与归宿。

关键词：类质同像置换;磁铁矿;Pb(Ⅱ);吸附;XAFS;