Entfernungsmechanismus von As(III) durch einen neuartigen Fe−Mn-Binäroxid-Adsorbens: Oxidation und Sorption

Ein neuartiger Fe-Mn-Binäroxid-Adsorbens wurde entwickelt, um As(III) effektiv zu entfernen, das schwieriger aus Trinkwasser zu entfernen und für Menschen viel toxischer ist als As(V). Der synthetische Adsorbens zeigte eine signifikant höhere As(III)-Aufnahme als As(V). Daher ist eine Mechanismusstudie notwendig, um ein solches Ergebnis zu interpretieren und den As(III)-Entfernungsprozess zu verstehen. Ein Kontrollversuch wurde durchgeführt, um die Wirkung der Na2SO3-Behandlung auf die Arsenentfernung zu untersuchen, die nützliche Informationen über den As(III)-Entfernungsmechanismus liefern kann. Der Adsorbens wurde zuerst mit Na2SO3 behandelt, das seine oxidierende Kapazität durch reduktive Auflösung des Mn-Oxids verringern kann und dann mit As(V) oder As(III) reagierte. Die Ergebnisse zeigten, dass die As(V)-Aufnahme verbessert wurde, während die As(III)-Entfernung nach der Vorbehandlung gehemmt war, was auf die wichtige Rolle von Manganoxid während der As(III)-Entfernung hinweist. FTIR zusammen mit XPS wurde verwendet, um die Oberflächenänderung des ursprünglichen Fe-Mn-Adsorbens und des vorbehandelten Adsorbens vor und nach der Reaktion mit As(V) oder As(III) zu analysieren. Änderungen in charakteristischen Oberflächenhydroxylgruppen (Fe-OH, 1130, 1048 und 973 cm(-1)) wurden durch FTIR beobachtet. Die Bestimmung des Arsenoxidationszustands auf der festen Oberfläche nach der Reaktion mit As(III) zeigte, dass das Manganoxid anstelle des Eisenoxids As(III) zu As(V) oxidierte. Das Eisenoxid war dominant bei der Adsorption des gebildeten As(V). Ein Oxidations- und Sorptionsmechanismus für die As(III)-Entfernung wurde entwickelt. Die relativ höhere As(III)-Aufnahme kann auf die Bildung frischer Adsorptionsstellen an der festen Oberfläche während der As(III)-Oxidation zurückgeführt werden.