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J-GLOBAL ID：201602246539002360   整理番号：16A0539193

TiO₂アナターゼ[101]表面でのヒ素(III)およびヒ素(IV)の吸着に及ぼすpHの影響

The effect of pH on the adsorption of arsenic(III) and arsenic(V) at the TiO₂ anatase [101] surface

著者 (8件)： Wei Zhigang (School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China) ,  Liang Kai (School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China) ,  Wu Yang (College of Chemistry, Liaoning University, Shenyang 110036, PR China) ,  Zou Yandi (School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China) ,  Zuo Junhui (School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China) ,  Arriagada Diego Cortes (Laboratorio de Quimica Teorica-Computacional, Departamento de Quimica-Fisica, Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chile) ,  Pan Zhanchang (School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China) ,  Hu Guanghui (School of Chemical Engineering and Light Industry, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, PR China)
資料名： Journal of Colloid and Interface Science  (Journal of Colloid and Interface Science)
巻： 462  ページ： 252-259  発行年： 2016年01月15日 
JST資料番号： C0279A  ISSN： 0021-9797  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： (101)の主たる表面をもつ八面体TiO₂ナノ結晶(OTN)を水熱法により調製した。次に,ONT上でのヒ素吸着挙動について,1.0から13.5までの幅広い実験的pH域で検討した。亜ヒ酸塩(As(III))とヒ酸塩(As(V))の最大吸着は,それぞれ,pH値8と4で起った。As(III)とAs(V)の最小吸着が共にpH12で起り,次に,吸着が13.0や13.5のようなより高いpH値で再び増大することが分ったのは興味深い。著者らが知る限りでは,特に,非常に高いpH値で制御されたTiO₂表面上へのヒ素吸着を報告するのは全くの新規である。これらの結果は,吸着機構を理解するうえでの助けとなるであろう。一方,PH効果をシミュレーションするために,いくつかのH⁺カチオン,いくつかの水分子またはOH^-イオンをもつTiO₂アナターゼ(101)表面の周期的スラブモデルを提起した。これらのモデルを用いることにより,As(III)とAs(V)の吸着を密度関数理論(DFT)法によってシミュレーションした。定量的には,ヒ素種,水,OH^-の吸着能は,As(III)については,AsO₃^3->OH^->HAsO₃^2->H₂AsO₃^->H₂O>H₃AsO₃であり,As(V)については,AsO₄^3->OH^->HAsO₄^2->H₂AsO₄^->H₃AsO₄>H₂Oの順序に従った。このことは,H₂AsO₃がpH8での主要なAs(III)種であり,H₂AsO₄がpH4での主要なAs(V)種であることを意味し,最も負に荷電したイオンAsO₃^3-とAsO₄^3-が,高いpH値13と13.5での吸着に該当するはずである。Copyright 2016 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *亜ヒ酸塩 ,  *ヒ酸塩 ,  スラブ ,  ヒ素 ,  *酸化チタン ,  アナターゼ ,  *結晶面 ,  *吸着 ,  *固液界面 ,  *pH依存性 ,  機構 ,  シミュレーション ,  密度汎関数法 ,  水 ,  走査電子顕微鏡 ,  X線回折 ,  粒度分布 ,  *廃水処理 ,  吸着質
準シソーラス用語： 吸着機構 ,  吸着物 ,  SEM【顕微鏡】

著者キーワード (5件)： Arsenate ,  Arsenite ,  TiO₂ ,  Density functional theory ,  Adsorption

分類 (3件)： 塩基,金属酸化物  (CD01030Z) ,  下水,廃水の物理的処理  (SC03040L) ,  固-液界面  (CB12050B)

タイトルに関連する用語 (5件)： TiO2 ,  アナターゼ ,  ヒ素 ,  吸着 ,  pH