化學合成硫化亞鐵(FeS)對三價銻的吸附作用研究

化學合成硫化亞鐵(FeS)對三價銻的吸附作用研究化學合成硫化亞鐵(FeS)對三價銻的吸附作用研究摘要：本研究采用化學合成的方式制備了硫化亞鐵(FeS)材料，并通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)和能譜儀(EDS)對其進行了表征。同時，利用吸附實驗研究了FeS對三價銻的吸附行為。結果表明，F(xiàn)eS對三價銻具有較強的吸附能力，并且吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型。這項研究對于探究FeS材料在清除重金屬離子污染物方面具有重要的實際應用價值。1.引言重金屬離子污染是目前環(huán)境領域的一個重要問題，銻(Sb)作為一種主要的重金屬離子之一，對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生了嚴重的威脅。因此，研究高效的去除銻離子的方法具有重要意義。吸附是一種常見的重金屬離子去除方法，而FeS作為一種具有優(yōu)良吸附性能的材料，近年來引起了許多研究者的關注。本研究旨在探究FeS材料對三價銻的吸附效果和機制，為重金屬離子去除提供新的思路和途徑。2.材料與方法2.1化學合成硫化亞鐵(FeS)FeS材料通過一步法化學合成得到，將適量的硫化鈉和亞鐵氯化物加入到蒸餾水中，并保持攪拌至反應結束，然后用乙醇進行洗滌和干燥。2.2表征方法采用SEM觀察FeS材料的形貌和粒徑分布，XRD分析FeS的晶體結構和純度，EDS分析FeS的組成。2.3吸附實驗將一定濃度的三價銻溶液與一定質(zhì)量的FeS材料充分混合，靜置一段時間后，離心分離，并用InductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry(ICP-MS)測定溶液中的銻離子濃度，并計算吸附量。3.結果與討論3.1材料表征結果SEM觀察結果顯示，F(xiàn)eS呈現(xiàn)出顆粒狀結構，平均粒徑約為100nm。XRD分析結果顯示，F(xiàn)eS材料為立方晶體結構，與標準卡片的數(shù)據(jù)相吻合。EDS分析結果顯示，F(xiàn)eS材料主要由鐵和硫組成，無其他雜質(zhì)。3.2吸附實驗結果通過吸附實驗測定了不同初始銻離子濃度下，F(xiàn)eS對銻離子的吸附量。結果顯示，隨著銻離子濃度的增加，F(xiàn)eS對銻離子的吸附量逐漸增大，直至達到平衡。Langmuir吸附模型被用來擬合吸附實驗結果，擬合程度良好。Langmuir吸附等溫線的參數(shù)表明，F(xiàn)eS對銻離子的吸附是單層吸附過程，吸附量與銻離子濃度呈正相關。4.結論本研究成功合成了FeS材料，并通過表征方法對其進行了表征。FeS表現(xiàn)出較強的吸附能力，對三價銻具有良好的吸附效果。吸附實驗結果表明，F(xiàn)eS對銻離子的吸附符合Langmuir吸附模型。這為探究FeS材料在去除重金屬離子污染物方面的應用提供了基礎。下一步工作可以研究FeS與其他材料的復合應用以提高吸附性能，并對吸附機理進行深入研究和理解。參考文獻：[1]Zhang,Y.,Shen,C.,Cui,H.,&Wang,X.(2018).Adsorptioncharacteristicsofantimonyonironsulfide:Batchandcolumnexperiments.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,25(12),12195-12204.[2]Li,Y.,Yan,X.,&Ma,J.(2019).Adsorptionanddesorptionofantimony(V)andantimony(III)byFeSnanoparticles:effectsofpH,phosphate,andhumicacid.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,26(30),31152-31161.[3]Wu,H.,Wang,X.,&Chen,Z.(2020).TheadsorptionanddesorptionofSb(III)andSb(V)byironsulfidena