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人工改性纳米nSiO_2对Cd(Ⅱ)在土-水界面分配的影响
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作者 赵冉 王力 +3 位作者 李荣华 张增强 梁文 黄辉 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第2期169-176,共8页
【目的】研究改性纳米吸附材料nSiO_2对土-水界面上Cd(Ⅱ)分配过程的影响。【方法】人工制备改性纳米二氧化硅(nSiO_2),并对其表征进行分析;以采自陕西杨凌和辽宁抚顺的土样YL和FS为研究对象,通过批处理试验法探讨了nSiO_2对不同粒级组... 【目的】研究改性纳米吸附材料nSiO_2对土-水界面上Cd(Ⅱ)分配过程的影响。【方法】人工制备改性纳米二氧化硅(nSiO_2),并对其表征进行分析;以采自陕西杨凌和辽宁抚顺的土样YL和FS为研究对象,通过批处理试验法探讨了nSiO_2对不同粒级组成土壤中Cd(Ⅱ)的界面竞争吸附动力学特征。【结果】成功制备粒径为13~28nm、具有较高分散性、富含-NH2官能团的改性nSiO_2,其对YL和FS土壤溶液中Cd(Ⅱ)的最大吸附量可达143.94mg/g左右。YL土壤的砂粒、粉粒和黏粒对Cd(Ⅱ)的最大吸附量则分别为5.76,9.17和11.48mg/g,FS土壤的砂粒、粉粒和黏粒对Cd(Ⅱ)的最大吸附量分别为6.25,11.54和15.43mg/g。土壤粒径越小,Cd(Ⅱ)吸附量和释放潜力越大,但Cd(Ⅱ)实际释放量不足吸附量的0.1%。土壤中添加改性nSiO_2后,会导致Cd(Ⅱ)在土-水界面的分配系数明显增大,Cd(Ⅱ)的释放量明显减小,且Cd(Ⅱ)在形成的nSiO_2-土-水多元界面体系中具有良好的稳定性。添加改性nSiO_2后,YL土壤砂粒、粉粒和黏粒中Cd(Ⅱ)的分配系数分别增加了2.10,2.28和3.06倍,FS土壤砂粒、粉粒和黏粒中Cd(Ⅱ)的分配系数分别增加了4.61,4.47和4.80倍。Cd(Ⅱ)在nSiO_2-土-水多元体系中的界面分配行为受限于伴随有竞争吸附和扩散释放的复杂的非均相准二级动力学过程。【结论】人工改性nSiO_2进入土壤环境后,可以明显减少Cd(Ⅱ)在水相中的分配,增强土壤固相对Cd(Ⅱ)的固定和吸持,在污染土壤修复中具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 纳米材料 Cd(Ⅱ) 土-水环境 界面分配 竞争吸附
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