MoS42–插层层状双氢氧化物选择性高效去除As(III)、As(V)和Cr(VI)有毒含氧阴离子

我们证实了MoS 4 2– 插层的Mg/Al层状双氢氧化物（MoS 4 -LDH）能够高选择性且超高效地捕获As(III)/As(V)（HAsO 3 2– /HAsO 4 2– ）和Cr(VI)（CrO 4 2– ）有毒含氧阴离子。MoS 4 -LDH对复杂水溶液中As(III)、As(V)和Cr(VI)表现出极高的去除率（>99%）。在存在大量诸如SO 4 2–、NO 3 – 和Cl – 等竞争性无毒阴离子的情况下，仍观察到对HAsO 3 2–、HAsO 4 2– 和CrO 4 2– 显著的选择性。高浓度的As(III)和Cr(VI)可在1 min内迅速达到93%的去除率，并在5 min内达到>96%的去除率。这些含氧阴离子的吸附动力学符合准二级动力学模型，与涉及可能存在的As–S和Cr–S键合的化学吸附相一致。Cr(VI)的吸附伴随着与MoS 4 2– 的氧化/还原反应，从而生成Cr(III)物种。速率常数（ k 2 ）的大小顺序为Cr(VI) > As(V) > As(III)，反映了它们各自的吸附速率。S–As和S–Cr相互作用以及Cr(VI)向Cr(III)的还原有助于实现有效吸收。这些结果表明MoS 4 -LDH材料是应用于修复受砷和六价铬污染水体极具吸引力的候选材料。