リン酸吸着と脱着のメカニズムに対する結晶およびアモルファス鉄およびアルミニウム水酸化物の衝撃

フーリエトランスフォーム赤外線（FT-IR）分光実験は、高度に結晶性のギブサイト、臼歯比1：0：0：0：1、5のアモルファス鉄 - アルミニウム - ヒドロキシド混合物、1、5のリン酸吸着中に実施されました。：1、1：1、1：5、1：10、0：1。特徴的なポート振動バンドの位置は、反応条件、pH、または吸着リン酸塩含有量に応じてシフトする可能性があるため、吸着中に構造および表面OHグループの変化を分析するためにOHストレッチ振動バンドを利用しました。吸着と脱着動態は、PH6および異なる初期リン酸濃度で研究され、鉱物表面でさまざまなリン酸被覆率を達成しました。ギブサイトの場合、Alhpo4およびAl2Hpo4の形成を想定することができますが、Ferrihydriteの場合、Fehpo4またはFe2po4複合体とより長い平衡時間を伴うFepo4の沈殿が提案されました。Fe2HPO4またはFe2PO4表面複合体はFe-ヒドロキシドに推定され、Alh2PO4表面複合体がアルヒドロキシドについて同定され、どちらも隣接ヒドロキシル基に水素結合または水素結合が外側球体に示されました。Fe：AL比が高いAl-ヒドロキシド混合物は低リン酸脱着速度を示しましたが、FerrihydriteとFe：Al-hydroxide混合物のFe：Al-ヒドロキシド混合物はほとんど無視できる脱着率でした。弱く関連するアモルファスFeo（OH）材料内では、FEPO4沈殿装置は、外球の水素結合に結合したと結論付けられました。AL比が高いと、脱着が増加し、内球と球体の両方の複合体の両方のリン酸塩結合が弱く、したがって、NOまたは少量の沈殿物のいずれかを示しました。フェリヒドライトは、アモルファスな脂酸化虫と比較して、より硬い構造と降水量の程度が低いことを示しました。

Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopic experiments were carried out during phosphate adsorption on highly crystalline gibbsite, poorly crystalline 2-line-ferrihydrite and amorphous iron-aluminum-hydroxide mixtures in the molar ratio 1:0, 10:1, 5:1, 1:1, 1:5, 1:10 and 0:1. The OH stretching vibrational bands were utilized to analyze changes in structural and surface OH groups during adsorption, because the position of characteristic PO vibrational bands can shift depending on reaction conditions, pH or adsorbed phosphate content. Adsorption and desorption kinetics were studied at pH6 and different initial phosphate concentrations to achieve varying phosphate coverage on the mineral surfaces. For gibbsite the formation of AlHPO4 and Al2HPO4 can be assumed, while for ferrihydrite, a FeHPO4 or Fe2PO4 complex and the precipitation of FePO4 with longer equilibration time were proposed. Fe2HPO4 or a Fe2PO4 surface complex was deduced for Fe-hydroxides, an AlH2PO4 surface complex was identified for Al-hydroxide, and both displayed either hydrogen bonds to neighboring hydroxyl groups or hydrogen bonds to outer-sphere complexes. Fe:Al-hydroxide mixtures with high Al ratios showed a low phosphate desorption rate, while ferrihydrite and the Fe:Al-hydroxide mixtures with high Fe ratios had almost negligible desorption rates. It was concluded that within the weakly associated amorphous FeO(OH) materials, FePO4 precipitated, which was bound by outer-sphere hydrogen bonds. With high Al ratios, desorption increased, which indicated weaker phosphate binding of both inner-sphere and outer-sphere complexes and hence, either no or minor quantities of precipitate. Ferrihydrite showed a more rigid structure and a lower extent of precipitation compared to amorphous Fe-hydroxide.