As(Ⅴ)在TiO2表面的吸附机理 |
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引用本文: | 张美一,何广智,丁程程,陈灏,潘纲.As(Ⅴ)在TiO2表面的吸附机理[J].物理化学学报,2009,25(10). |
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作者姓名: | 张美一 何广智 丁程程 陈灏 潘纲 |
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作者单位: | 中国科学院生态环境研究中心,环境水质学国家重点实验室,北京,100085 |
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基金项目: | 20621703).国家自然科学基金 |
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摘 要: | 用延展X射线吸收精细结构(EXAFS)光谱和密度泛函理论(DFT)研究了As(Ⅴ)-TiO2体系的吸附机理.离子强度变化对As(Ⅴ)-TiO2体系吸附无显著影响,表明吸附后形成了内层络合物.EXAFS结果表明,As(Ⅴ)原子主要通过-AsO4上的O原子结合到TiO2表面上,平均As-O原子间距(R)在吸附前后无明显变化,保持在(0.169±0.001)nm.As-Ti层的EXAFS分析结果与DFT计算的吸附构型的As-Ti原子间距对照表明,体系存在两种主要亚稳平衡吸附(MEA)结构,即对应于R1=(0.321±0.002)nm的双角(DC)强吸附构型和R2=(0.360±0.002)nm的单角(SC)弱吸附构型.而且随着吸附量由9.79 mg·g-1增加至28.0 mg·g-1,吸附样品中双角构型配位数与单角构型配位数的比值(CN1/CN2)从3.3降低到1.6,说明双角亚稳平衡吸附结构在低覆盖度时占优势,而在高表面覆盖度时单角亚稳平衡吸附结构占优势,即在表面覆盖度较大时,As(Ⅴ)在TiO2表面上倾向于形成单角构型.
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关 键 词: | As(Ⅴ) 吸附 延展X射线吸收精细结构 密度泛函理论 微观吸附构型 |
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