化學(xué)合成硫化亞鐵(FeS)對(duì)三價(jià)銻的吸附作用研究

化學(xué)合成硫化亞鐵(FeS)對(duì)三價(jià)銻的吸附作用研究化學(xué)合成硫化亞鐵(FeS)對(duì)三價(jià)銻的吸附作用研究摘要：本研究采用化學(xué)合成的方式制備了硫化亞鐵(FeS)材料，并通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線(xiàn)衍射(XRD)和能譜儀(EDS)對(duì)其進(jìn)行了表征。同時(shí)，利用吸附實(shí)驗(yàn)研究了FeS對(duì)三價(jià)銻的吸附行為。結(jié)果表明，F(xiàn)eS對(duì)三價(jià)銻具有較強(qiáng)的吸附能力，并且吸附過(guò)程符合Langmuir等溫吸附模型。這項(xiàng)研究對(duì)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(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.引言重金屬離子污染是目前環(huán)境領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題，銻(Sb)作為一種主要的重金屬離子之一，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康產(chǎn)生了嚴(yán)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(jiàn)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(lái)引起了許多研究者的關(guān)注。本研究旨在探究FeS材料對(duì)三價(jià)銻的吸附效果和機(jī)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(xué)合成硫化亞鐵(FeS)FeS材料通過(guò)一步法化學(xué)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?jǐn)嚢柚练磻?yīng)結(jié)束，然后用乙醇進(jìn)行洗滌和干燥。2.2表征方法采用SEM觀(guān)察FeS材料的形貌和粒徑分布，XRD分析FeS的晶體結(jié)構(gòu)和純度，EDS分析FeS的組成。2.3吸附實(shí)驗(yàn)將一定濃度的三價(jià)銻溶液與一定質(zhì)量的FeS材料充分混合，靜置一段時(shí)間后，離心分離，并用InductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry(ICP-MS)測(cè)定溶液中的銻離子濃度，并計(jì)算吸附量。3.結(jié)果與討論3.1材料表征結(jié)果SEM觀(guān)察結(jié)果顯示，F(xiàn)eS呈現(xiàn)出顆粒狀結(jié)構(gòu)，平均粒徑約為100nm。XRD分析結(jié)果顯示，F(xiàn)eS材料為立方晶體結(jié)構(gòu)，與標(biāo)準(zhǔn)卡片的數(shù)據(jù)相吻合。EDS分析結(jié)果顯示，F(xiàn)eS材料主要由鐵和硫組成，無(wú)其他雜質(zhì)。3.2吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)定了不同初始銻離子濃度下，F(xiàn)eS對(duì)銻離子的吸附量。結(jié)果顯示，隨著銻離子濃度的增加，F(xiàn)eS對(duì)銻離子的吸附量逐漸增大，直至達(dá)到平衡。Langmuir吸附模型被用來(lái)擬合吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果，擬合程度良好。Langmuir吸附等溫線(xiàn)的參數(shù)表明，F(xiàn)eS對(duì)銻離子的吸附是單層吸附過(guò)程，吸附量與銻離子濃度呈正相關(guān)。4.結(jié)論本研究成功合成了FeS材料，并通過(guò)表征方法對(duì)其進(jìn)行了表征。FeS表現(xiàn)出較強(qiáng)的吸附能力，對(duì)三價(jià)銻具有良好的吸附效果。吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)eS對(duì)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(yīng)用提供了基礎(chǔ)。下一步工作可以研究FeS與其他材料的復(fù)合應(yīng)用以提高吸附性能，并對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行深入研究和理解。參考文獻(xiàn)：[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