砷钠明矾石固溶体的合成及其砷取代机理探讨
来源期刊：功能材料2016年第9期
论文作者：罗中秋 周新涛 贾庆明 郝旭涛 夏举佩 陈卓 左艳玲
文章页码：9100 - 9105
关键词：砷;固化/稳定化;钠明矾石;固溶体;
摘 要：利用砷酸根(AsO43-)与钠明矾石结构中硫酸根(SO42-)之间的类质同象取代形成砷钠明矾石固溶体是实现砷固化/稳定化的1种新方法。本文以硫酸钠（Na2SO4）、硫酸铝（Al2（SO4）3·18H2O）和砷酸钠（Na3AsO4·12H2O）分别作为Na、Al和As源,研究溶液初始n（As/（As+S））aq对砷钠明矾石合成的影响,同时采用XRD、ICP、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段对其沉淀物进行表征分析。结果表明,当n（As/（As+S））aq=00.178时,沉淀物为钠明矾石相,砷最大键合率为8%;当n（As/（As+S））aq=0.185时,沉淀物为钠明矾石+无定形相+砷铝石三相混合物,砷在钠明矾石相中的键合率有所提高,可达14%。AsO43-在钠明矾石结构中的键合机制为,AsO43-直接取代结构中SO42-,两者的电荷差异通过结构中羟基（OH-）的质子化进行补充。随着AsO43-对钠明矾石相中SO42-取代量的增加,晶胞参数c、V呈规律性轻微膨胀,原因归于As-O半径（0.1682nm）大于S-O半径（0.1473nm）。
罗中秋1，周新涛2，贾庆明2，郝旭涛2，夏举佩2，陈卓2，左艳玲3
1. 昆明理工大学环境科学与工程学院2. 昆明理工大学化学工程学院3. 中国建筑材料工业地质勘查中心云南总队
摘 要：利用砷酸根(AsO43-)与钠明矾石结构中硫酸根(SO42-)之间的类质同象取代形成砷钠明矾石固溶体是实现砷固化/稳定化的1种新方法。本文以硫酸钠（Na2SO4）、硫酸铝（Al2（SO4）3·18H2O）和砷酸钠（Na3AsO4·12H2O）分别作为Na、Al和As源,研究溶液初始n（As/（As+S））aq对砷钠明矾石合成的影响,同时采用XRD、ICP、SEM-EDS、FT-IR和TG-DSC等手段对其沉淀物进行表征分析。结果表明,当n（As/（As+S））aq=00.178时,沉淀物为钠明矾石相,砷最大键合率为8%;当n（As/（As+S））aq=0.185时,沉淀物为钠明矾石+无定形相+砷铝石三相混合物,砷在钠明矾石相中的键合率有所提高,可达14%。AsO43-在钠明矾石结构中的键合机制为,AsO43-直接取代结构中SO42-,两者的电荷差异通过结构中羟基（OH-）的质子化进行补充。随着AsO43-对钠明矾石相中SO42-取代量的增加,晶胞参数c、V呈规律性轻微膨胀,原因归于As-O半径（0.1682nm）大于S-O半径（0.1473nm）。
关键词：砷;固化/稳定化;钠明矾石;固溶体;
