物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2009年
10期
2034-2038
,共5页
张美一%何广智%丁程程%陈灏%潘纲
張美一%何廣智%丁程程%陳灝%潘綱
장미일%하엄지%정정정%진호%반강
TiO2%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
TiO2%As(Ⅴ)%吸附%延展X射線吸收精細結構%密度汎函理論%微觀吸附構型
TiO2%As(Ⅴ)%흡부%연전X사선흡수정세결구%밀도범함이론%미관흡부구형
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.
用延展X射線吸收精細結構(EXAFS)光譜和密度汎函理論(DFT)研究瞭As(Ⅴ)-TiO2體繫的吸附機理.離子彊度變化對As(Ⅴ)-TiO2體繫吸附無顯著影響,錶明吸附後形成瞭內層絡閤物.EXAFS結果錶明,As(Ⅴ)原子主要通過-AsO4上的O原子結閤到TiO2錶麵上,平均As-O原子間距(R)在吸附前後無明顯變化,保持在(0.169±0.001)nm.As-Ti層的EXAFS分析結果與DFT計算的吸附構型的As-Ti原子間距對照錶明,體繫存在兩種主要亞穩平衡吸附(MEA)結構,即對應于R1=(0.321±0.002)nm的雙角(DC)彊吸附構型和R2=(0.360±0.002)nm的單角(SC)弱吸附構型.而且隨著吸附量由9.79 mg·g-1增加至28.0 mg·g-1,吸附樣品中雙角構型配位數與單角構型配位數的比值(CN1/CN2)從3.3降低到1.6,說明雙角亞穩平衡吸附結構在低覆蓋度時佔優勢,而在高錶麵覆蓋度時單角亞穩平衡吸附結構佔優勢,即在錶麵覆蓋度較大時,As(Ⅴ)在TiO2錶麵上傾嚮于形成單角構型.
용연전X사선흡수정세결구(EXAFS)광보화밀도범함이론(DFT)연구료As(Ⅴ)-TiO2체계적흡부궤리.리자강도변화대As(Ⅴ)-TiO2체계흡부무현저영향,표명흡부후형성료내층락합물.EXAFS결과표명,As(Ⅴ)원자주요통과-AsO4상적O원자결합도TiO2표면상,평균As-O원자간거(R)재흡부전후무명현변화,보지재(0.169±0.001)nm.As-Ti층적EXAFS분석결과여DFT계산적흡부구형적As-Ti원자간거대조표명,체계존재량충주요아은평형흡부(MEA)결구,즉대응우R1=(0.321±0.002)nm적쌍각(DC)강흡부구형화R2=(0.360±0.002)nm적단각(SC)약흡부구형.이차수착흡부량유9.79 mg·g-1증가지28.0 mg·g-1,흡부양품중쌍각구형배위수여단각구형배위수적비치(CN1/CN2)종3.3강저도1.6,설명쌍각아은평형흡부결구재저복개도시점우세,이재고표면복개도시단각아은평형흡부결구점우세,즉재표면복개도교대시,As(Ⅴ)재TiO2표면상경향우형성단각구형.
