α-Fe2O3%2fSiO2纳米颗粒混合体系表面的酸碱性质及其对重金属离子的吸附行为.pdfVIP

物理化学学报(WuliHuaxueXuebao) September Acta ．一C ．Sin．2012，28(9)，2183—2190 2183 [Article] doi：10．3866／PKU．WHXB201206072 www．whxb．pku．edu．ca a-Fe2OJSiO2纳米颗粒混合体系表面的酸碱性质及其对重金属离子的 吸附行为 孙和云 樊佳妮 黄佩佩 孙中溪 (济南大学化学化工学院，济南250022) 摘要： 以Fe(NO。)。．9HO和正硅酸 乙酯(TEOS)为原料，通过溶胶-凝胶法和辅助模板法分别制备了纳米 a-Fe：O。和SiO。并对所合成样品进行 了粉末X射线衍射(XRD)和BET表征．使用 自动 电位滴定仪测定了 a-Fe。OJSiO。纳米颗粒混合体系的表面酸碱性质．研究了在不同pH值下e-Fe20#SiO。混合体系对Cu 、Pb 、 Zn 离子的吸附行为．基于上述实验数据，用WinSGW软件计算了a-FeO#SiO混合体系表面酸碱配位常数，并 得出结论：a-FeOJSiO混合体系表面反应为单一脱质子反应，=XOH~=XO一+H (IgK=一8．20~0．15)，明显区别 于同时具有加质子和脱质子反应的a-FeOJSiO#y-AIO。，a-FeOJy-AIO。和SiO，y-AlO。等纳米颗粒混合体系． 在此基础上拟合得~Ua-FeO#SiO混合体系吸附重金属离子Cu、pb2~．Zn 的表面络合反应及平衡常数分别为： =XOH+M =XOM +H ，I【gK=-3．1，-3．6，-3．8(M=Cu，Pb，Zn)】：-XOH+M +H20 =XOMOH+2H ， I【gK=一8．8，一8．0，一10．5(M=Cu，Pb，Zn)】． 关键词： a-FeO#SiO： 表面酸碱性质：吸附 重金属离子：组分分布 中图分类号：0647；0642 Acid-BasePropertiesandAdsorptionBehaviorsofHeavyMetalIonsat theSurfaceofa-Fe2OdSiO~Nano-MixedSystem SUNHe—Yun FANJia-Ni HUANG Pei-Pei SUNZhong—Xi (SchoolofChemistryandChemicalEngineering,UniversityofJinan，Jinan250022, R．China) Abstract： a-Fe203andSiO2werepreparedfromferricnitrateandtetraethylorthosilicate(TEoS)usinga sol-geImethodandtemplates．ThesampleswerecharacterizedbypowderX-raydiffraction(XRD)andN2 adsorption-desorptionmethods．Thesurfaceacid-basepropertiesofa-Fe20#Si02nano-mixedsystem weredeterminedbypotentiometrictitration．andtheadsorptionbehaviorsofheavymetalionsonthesolid surfaceofa-Fe20#Si02nano-mixedsystem werestudiedatdifferentpH values．Thesurfaceacid．base reactionequilibrium constantsofthenano．mixedsystem werecalculatedfrOm theresu