腐殖酸在高嶺石上的吸附及其對(duì)Cu（Ⅱ）在高嶺石上吸附的影響.pdf

1、天然有機(jī)質(zhì)(natural organic material， 簡稱NOM)如胡敏酸、富里酸等，是土壤、水體和沉積物中的重要組成部分，它與無機(jī)礦物間的吸附作用，控制著重金屬、親水性有機(jī)物(hydrophobic organic materia， 簡稱HOM)的遷移和生物毒性，影響全球碳循環(huán)。結(jié)合在礦物上的天然有機(jī)質(zhì)能改變礦物的理化性質(zhì)，使原本親水的礦物表面具有不同程度的疏水性，促進(jìn)或抑制礦物對(duì)環(huán)境中的某些有機(jī)及無機(jī)污染物的吸附，從而

2、影響它們?cè)诃h(huán)境中的遷移和歸屬，同時(shí)也給環(huán)境監(jiān)測(cè)及環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)帶來了許多潛在困難。本論文具體集中在以下問題的研究。 用紅外分析(FTIR)和熱失重分析法對(duì)烏柵土中提取出的FA、HA的元素組成及結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析， 結(jié)果表明，F(xiàn)A和HA的主要失重峰出現(xiàn)在300℃和359℃左右，它們的結(jié)構(gòu)差異明顯，F(xiàn)A以含有大量的羧基為主要特征，HA的脂肪族類物質(zhì)多于FA。 通過胡敏酸在高嶺石上的吸附行為的研究，并運(yùn)用X射線衍射、紅外光譜和熱

3、重等分析方法，對(duì)復(fù)合前后的高嶺石進(jìn)行分析，結(jié)果表明，胡敏酸在高嶺石上的吸附符合Langmuir和Fruendlich吸附模式。胡敏酸濃度較低時(shí)，吸附模式符合Langmuir，Kf為0.857，濃度較高時(shí)，適合Fruendlich吸附模式。高嶺石胡敏酸復(fù)合體的紅外光譜出現(xiàn)了明顯的C-H振動(dòng)吸收峰；吸附行為主要表現(xiàn)為化學(xué)吸附，發(fā)生在鋁的表面羥基吸附位上。 通用緩沖液(pH2)平衡后的XAD-8樹脂能吸附H<'+>型富里酸。利用pH4

4、.8、pH7.0、pH11.0的該通用緩沖液，可將富里酸中親水性物質(zhì)按解離程度分離為3種組分，再用水、乙醇將富里酸中的疏水性物質(zhì)劃分為的強(qiáng)、弱兩個(gè)組分，由此得到5個(gè)組分F4.8、F7.0、F11.0、Fwat及Feth。分析各組分的元素組成、紅外光譜和核磁共振(<'1>H-NMR，<'13>C-NMR)光譜的特征，結(jié)果表明在pH緩沖液溶出的組分中含氧量、含羧基量高于水、乙醇溶出的組分，而脂肪性成分含量低于水和乙醇溶出的組分，并且脂肪族側(cè)

5、鏈較短。通過CPMAS-<'13>C-NMR光譜分析表明，各組分中羧基碳含量大小順序?yàn)椋篎4.8>F7.0>F11.0>Fwat>Feth，烷基碳含量大小順序?yàn)椋篎4.8

6、各組分吸附量大小順序?yàn)椋篎eth>F11.0>F7.0>F4.8。紅外光譜表征，羧基和脂肪基團(tuán)出現(xiàn)在FA-高嶺石復(fù)合體中。通過電鏡掃描發(fā)現(xiàn)，吸附在高嶺石的富里酸改變了高嶺石的結(jié)構(gòu)：與空白高嶺石相比，復(fù)合體的結(jié)構(gòu)更加分散。 富里酸組分對(duì)重金屬Cu(Ⅱ)在高嶺石上的吸附有重要影響。pH＜6.3時(shí)，對(duì)吸附表現(xiàn)出促進(jìn)作用；pH＞6.3時(shí)，對(duì)吸附表現(xiàn)出抑制作用。pH=6.3時(shí)，幾乎所有的Cu(Ⅱ)被高嶺石吸附，溶解態(tài)Cu(Ⅱ)的含量為0％，而加

7、入富里酸的體系中，2-7％溶解態(tài)Cu(Ⅱ)。pH＜6.3時(shí)，體系中富里酸組分的出現(xiàn)不同程度地促進(jìn)Cu(Ⅱ)在高嶺石上的吸附，程度強(qiáng)弱順序?yàn)椋篎eth＞F11.0＞F7.0＞F4.8。在pH3.15-4.7時(shí)，空白體系中的溶解態(tài)的Cu(II)含量為90.30％～73.20％，在加入F4.8組分的體系中，溶解態(tài)的Cu(Ⅱ)含量為78.34％-38.80％，減少了13.20％-47.00％，對(duì)Cu(Ⅱ)的含量影響最為顯著。Feth組分對(duì)體系中