| 摘 要： | 利用砷酸根(AsO_4~(3-))与钠明矾石结构中硫酸根(SO_4~(2-))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(Na_2SO_4)、硫酸铝(Al_2(SO_4)_3·18H_2O)和砷酸钠(Na_3AsO_4·12H_2O)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=0~0.178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%。AsO_4~(3-)在钠明矾石结构中的键合机制为,AsO_4~(3-)直接取代结构中SO_4~(2-),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AsO_4~(3-)对钠明矾石相中SO_4~(2-)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)。
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