砷是一种以高毒性而闻名的类金属元素,水环境中的砷对人体健康危害严重。近年来随着地热水开发利用的不断扩大,来源于地热水系统的砷污染正日益引起国内外研究者的注意。大规模开发伴随的高砷地热弃水直接排放是砷污染引发的原因之一,因此研究适合于中高水温区域和多组分共存条件下对砷的选择性吸附是吸附材料能否满足地热水除砷的关键。　　 本文以水合氧化铈(HCO)为吸附剂,研究不同温度下其对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附动力学、等温吸附模式及多组分共存离子对吸附的影响,结合XRD、SEM.EDS、FTIR、XPS以及XAS光谱分析对吸附前后材料进行表征,探讨砷吸附反应机理。研究结果表明:　　 (1)HCO对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附在初始阶段能较好的符合Elovich方程模型,在吸附的全过程则符合拟二级动力学模型,同时符合颗粒内部扩散模型,表明吸附的速率控制步骤为颗粒内部扩散。在pH=4.6时,HCO对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附速率均随温度的升高而升高。　　 (2)HCO对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的等温吸附均符合Langmuir等温吸附模式,pH=4.6时,HCO对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的最大吸附量均随温度的升高而升高,90℃时分别达到161.3和137.0 mg/g。热力学研究结果表明HCO对砷的吸附是自发进行的吸热过程,且温度越高吸附反应的自发程度越大。　　 (3)多组分离子共存条件下As(Ⅲ)的去除率下降,主要是溶液中的阴离子,即SO42-、Cl-与As(Ⅲ)形成竞争吸附;As(Ⅴ)的去除率升高,主要是共存多价阳离子与As(Ⅴ)相互作用形成共沉淀。　　 (4)XRD和SEM-EDS分析表明吸附反应前后样品的晶型和结构没有发生变化但材料孔隙有所减少;FTIR分析表明HCO表面OH-在吸附中起重要作用,随着温度升高,As-O的伸缩振动均向高频移动。HCO对砷的吸附机理趋向于以化学吸附为主的专性吸附;XPS和XAS分析表明HCO在吸附As(Ⅲ)过程中发生氧化还原反应,Ce(Ⅳ)被部分还原为Ce(Ⅲ),而As(Ⅲ)则被氧化为As(Ⅴ)。