基于除镉作用机理探讨的碳羟磷灰石溶解特性研究

碳羟磷灰石（CHap）在含镉溶液和空白溶液中溶解特性的对比实验结果表明：介质pH值是影响CHap溶解的重要因素,强酸务件下,溶解度最大;溶钙量和溶磷量的摩尔比均不是1、67;溶解初期阶段反应速度快,动力学过程复杂,后期阶段符合一级反应动力学特征,说明CHap溶解机理符合氢催化模型、非化学计量比溶解模型、多核模型,在含镉溶液中溶解时,还包括离子交换模型,即溶液中的镉离子与CHap中的钙离子发生交换作用。从溶解特性的角度推测：CHap除镉过程中存在有离子交换作用机理。     

羟基磷灰石对水溶性Fe~(3+)的去除机理

利用天然磷矿粉为原料制备的羟基磷灰石(HAP)研究其去除水溶性Fe3+作用机理。结果表明:HAP对水溶液中Fe3+离子的去除过程是一个复杂的非均相固-液反应,分为两个阶段:初期阶段(t≤20 min)反应速度快,动力学过程复杂;后期阶段(t20min)反应速度较慢,符合一级反应动力学方程。HAP去除水溶性Fe3+离子的主要作用机理是溶解-沉淀和表面吸附作用。     

羟基磷灰石对水溶液中Fe3+的吸附动力学及热力学研究

研究了羟基磷灰石(HAP)对水溶液中Fe3+的吸附动力学及热力学。研究表明,HAP对水溶液中Fe3+的吸附符合Langmiur等温吸附,ct/q=0.006 4 ct+0.018 3;该吸附反应符合一级反应动力学方程,ln CR=-0.043 5 t+4.324 4;吸附反应活化能为Ea=36.26 k J/mol;标准摩尔反应焓为正值表明反应过程吸热;当温度大于285.7 K时,吉布斯自由能小于0,反应可自发进行。     

钾化蒙脱石对硝基苯的强化吸附机理研究

测定分析蒙脱石的孔隙结构及化学组成,采用批量平衡实验研究了改性后蒙脱石对硝基苯(NB)的吸附特性,并从动力学及热力学角度探讨了NB的强化吸附作用机理。研究结果表明,吸附过程符合伪二级动力学方程,反应经过快速吸附、减速吸附和平衡吸附3个阶段,12 h达到吸附平衡。K+-蒙脱石对NB的吸附符合Henry方程,吸附过程主要由分配作用所致,随着改性的K+浓度越高,离子强度增强,EDA作用效果显著。另外,K+-蒙脱石对NB的吸附是一个放热过程,在303～323 K范围内,反应的吉布斯自由能变小,吸附反应为自发过程。     

土壤对氟离子吸附与解吸的动态土柱法研究

用饱水动态土柱法对氟离子的吸附与解吸特征及其反应动力学特征进行了初步探讨。结果表明，氟离子的吸附与解吸特征可分别用Ｌａｎｇｍｉｕｒ模型和Ｆｒｅｎｄｌｉｃｈ模型来表征，而氟的吸附与解吸反应动力学均可用Ｅｌｏｖｉｃｈ方程来述。吸附与解吸过程是一个由反应速率控制的不可逆过程。     

土壤中铅铜锌镉的吸附特性

以徐州王庄矿（WZK）、奎河（KH）、背景-1（BG-1）和背景-2（BG-2）等4个土壤样品为供试对象，加入不同浓度梯度的铅、铜、锌、镉离子，通过静态实验研究了铅、铜、锌、镉的吸附特性。结果表明，土壤对4个重金属的吸附量与加入到土壤中的重金属离子浓度呈正相关性，它们之间大部分满足线性相关关系。在4个土壤样品中加入铅、铜、锌、镉离子的初始浓度比为10：10：10：1时，平衡浓度为Czn〉Ccu〉CPh〉Ccd，吸附量为Scd〉SPh〉Scu〉Szn，4个土壤样品对铅、铜、锌、镉离子的吸附能力依次为WZK〉KH〉BG-2〉BG-1。在所选实验条件下，土壤对铅、铜、锌、镉的吸附能力受土壤中铅、铜、锌、镉的含量、土壤有机质含量、阳离子交换量、土壤饱和含水量和土壤的pH值影响较大。     

土壤对氟离子吸附与解吸的动态土柱法研究

用饱水动态土柱法对氟离子的吸附与解吸特征及其反应动力学特征进行了初步探讨。结果表明，氟离子的吸附与解吸特征可分别用Ｌａｎｇｍｉｕｒ模型和Ｆｒｅｎｄｌｉｃｈ模型来表征。而氟的吸附与解吸反应动力学均可用Ｅｌｏｖｉｃｈ方程来描述。吸附与解吸过程是一个由反应速率控制的不可逆过程。     

巯基有机硅烷嫁接高岭石对Cd(Ⅱ)的吸附性能研究

由于重金属镉离子的吸附性能较差、毒性大,因此,寻找镉离子的高效吸附材料具有重要现实意义。本文开展巯基硅烷对高岭石的嫁接改性研究,经红外光谱测试证实,成功将巯基引入到高岭石表面。同时,硅烷改性对高岭石晶体结构没有产生影响。通过批量实验考察了高岭石和巯基硅烷改性高岭石(K-SH)对Cd(Ⅱ)的吸附特征,主要探讨了p H值、时间对吸附效率的影响。矿物对Cd2+的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附等温方程更符合Langmuir模型,并估算的K-SH的最大吸附量是4.375 mg/g,比高岭石的大近20倍。改性高岭石表面嫁接了巯基后,可为高岭石吸附Cd(Ⅱ)提供大量的新吸附位点,通过配位复合作用显著提高对镉离子的吸附固定能力。因此,巯基硅烷改性高岭石是一种有应用前景的土壤修复材料。     

镉在蒙脱石等粘土矿物上的吸附行为研究

研究了土壤中主要硅酸盐粘土矿物蒙脱石、伊利石、高岭石、海泡石对重金属镉的吸附行为.结果表明:硅酸盐粘土矿物吸附镉受酸度和离子强度的影响;吸附反应是快反应,能很好地符合Lagergren二级吸附速度方程;优化条件下的高岭石对镉吸附很弱,蒙脱石、伊利石、海泡石对镉的实验饱和吸附容量分别为2.88、1.08、2.82 mg/g,蒙脱石吸附镉更适合Freundlich拟合,伊利石、海泡石对镉的吸附结果更适合Langmuir拟合;相关性分析表明,硅酸盐粘土矿物对镉的饱和吸附容量大小与其理化性质有关,其中矿物中氧化锰含量高低与其对镉饱和吸附容量大小的相关性达到极显著水平.     

蒙脱石对黄曲霉毒素B1的吸附作用

试验研究了蒙脱石对黄曲霉毒素B1的等温吸附，以及赖氨酸、酸碱度、温度、离体肠管吸收和透析袋透析对其吸附的影响。结果表明：蒙脱石在pH2．0和pH8．0时对黄曲霉毒索B1的最大吸附量分别为613．5和628．9μg/g；赖氨酸含量为2～4mg／mL时对吸附无影响；酸碱度在pH2．0至pH8．0及温度在20℃至60℃时对吸附无明显影响；蒙脱石可减少离体肠管对黄曲霉毒素B1的吸收率及黄曲霉毒素B1通过透析袋的透析率。鸡小肠对黄曲霉毒素B1存在主动吸收过程。在吸附反应的初始阶段，蒙脱石对黄曲霉毒素B1的吸附符合一级吸附动力学方程，黄曲霉毒素B1半衰期为6．3～7．3min；20min后达到吸附平衡。     

天然沸石对提高TiO2光催化活性的作用

以天然沸石为载体,研究了其负载TiO2后对甲基橙溶液的光催化降解效果,探讨了TiO2与沸石的结合类型。通过对负载前后反应动力学模式变化的研究,阐释TiO₂/沸石体系的光催化反应进程。从复合前后样品的AFM、IR、发射光谱变化上看,部分TiO₂与沸石载体形成了新的Ti－O－Si或Ti－O－Al的化学键。光催化实验结果和动力学分析显示,在反应的初始阶段,当TiO₂中引入多孔的沸石载体后,催化剂对甲基橙的降解过程由原来纯粹的吸附控制模式向反应控制模式转变,但还没有达到纯粹的反应控制的程度。沸石载体是通过提高吸附过程的速率,来提升初始阶段的光催化反应速率（R₀）的。     

石煤中钒的氧化动力学初步研究

含钒石煤是我国一种新类型钒矿资源,钒的氧化是石煤提钒的基础。本文对钒的氧化动力学作了初步工作,通过试验数据处理结果表明,采用Ерофеев综合动力学公式:描述石煤中钒的氧化过程:2VO2固+1/2O2=Y2O5固简明可行,较为适宜。 钒氧化反应初期阶段以动力学方式进行:n1=1,属一级反应过程;继之,n2=0.2,反应受扩散制约。测定了由动力学过程转换为扩散过程所需的反应时间及其钒氧化率,计算了这两种过程的速率常数和表观活化能。     

Degradation of Tetrachloroethene by Several Co-metabolism Substrates in Groundwater

Tetrachloroethene （PCE） is biodegraded by reductive dechlorination with co-metabolism substrates under anaerobic conditions. By inoculating sludge from an anaerobic pool, a biodegradation test of PCE is conducted in the anaerobic condition. In the test, several substrates including methanol, ethanol, formate, acetate, lactate and glucose, are conducive to the conversion from PCE to TCE and 1,1-DCE. The results show the microbe can be cultivated well under the anaerobic circumstances of mixture of sewage （sludge） and soil with the index of COD after eleven days. Degradation of PCE accords with one order reaction kinetics equation. The sequence of the reaction rate constant is Kacetate 〉Kglucose 〉 Klactate 〉 Kethanol 〉 Kformate 〉 Kmethanol, and acetate is an outstanding co-metabolism substratum whose reaction rate constant is 0.6632d^-1.     

Kinetic study of the kaolinite-mullite reaction sequence. Part I: Kaolinite dehydroxylation

The decomposition reaction of kaolinite has been investigated as a function of the defectivity of the starting material and the temperature of reaction. Time resolved energy-dispersive powder diffraction patterns have been measured using synchrotron radiation, both under a constant heating rate (heating rates from 10 to 100° C/min) and in isothermal conditions (in the temperature range 500 to 700° C). The apparent activation energy of the dehydroxylation process is different for kaolinites exhibiting a different degree of stacking fault density. The results of the analysis of the kinetic data indicate that the starting reaction mechanism is controlled by diffusion in the kaolinite particle. The diffusion process is dependent on the defective nature of both kaolinite and metakaolinite. At high temperatures, and at higher heating rates, the reaction mechanism changes and the resistance in the boundary layer outside the crystallites becomes the rate-limiting factor, and nucleation begins within the reacting particle. During the final stage of the dehydroxylation process the reaction is limited by heat or mass transfer, and this might be interpreted by the limited diffusion between the unreacted kaolinite domains and the metakaolinite matrix.     

富镁尾矿封存二氧化碳的实验地球化学研究

为了实现IPCC 提出的控温1.5℃的目标，矿物封存因其具有长期稳定性和安全性的特点而成为研究热点，文章选取富镁尾矿作为封存原料进行研究。该尾矿为盐湖钾盐生产废弃物，由于无法利用，一直困扰当地产业。将其利用为封存二氧化碳的原料，可实现以废治废。文章通过实验研究不同反应温度（0、20、50、80℃） 下二氧化碳吸收和碳酸盐沉淀两个核心过程，探讨二氧化碳在MgCl₂-NH₃-H₂O 体系中的反应路径和速率，发现二氧化碳在气—液界面的动力学反应速率常数 是限制CO₂传质的重要因素，对温度和反应速率常数进行建模发现两者关系为： k_app=1.4857×10⁵ exp(-1974/T) 。另外，通过对比不同温度下的二氧化碳吸收率和碳沉淀速率，提出最佳的实验温度条件，为富镁尾矿规模化封存二氧化碳提供参考。     

On the formation of perylene in recent sediments: kinetic models

The concentration of perylene increases regularly with depth in a radiometrically dated sediment core from Mountain Pond, Coburn Mountain, Maine, U.S.A. This concentration profile was fit to simple reaction kinetic models which indicate that perylene forms in this core either by a first order reaction characterized by a rate constant of 0.012 yr^?1 or by a second order reaction characterized by a rate constant of 0.0013 nmole^?1g yr^?1.     

Fractal-like adsorption kinetics of Pb^2＋ in rocks

The adsorption kinetics of Pb^2＋ in rocks has been studied using ion selective electrodes and atomic absorption spectrophotometer. The results showed that the adsorption process is a fractal-like reaction. The adsorption rate was relatively high before 30 minutes, and then dropped. The saturated adsorption capacity （a） of Pb^2＋ and kinetic parameters （b, a, D and k） increased with increasing initial concentrations of Pb^2＋. These parameters （except a） decreased while Na^＋ was present in the solution. Furthermore, the smaller the rocks were in grain size, the bigger these kinetic parameters would be, though the parameter a was almost constant.     

柱撑蛭石吸附去除废水中重金属离子的实验研究

分别利用有机柱化剂十二烷基磺酸钠(SDS)和无机柱化剂聚羟基铝(HA)对蛭石进行柱撑制得十二烷基磺酸钠柱撑蛭石(SDS-V erm icu lite)和聚羟基铝柱撑蛭石(HA-V erm icu lite),并通过XRD、红外光谱、ZETA电位等表征手段对柱撑蛭石进行表征,同时针对柱撑蛭石对Cu2 ,Cd2 ,C r3 3种重金属离子的吸附进行研究,结果表明:吸附去除率受反应时间、重金属离子的初始浓度、pH值等因素的影响,经柱撑后的蛭石对重金属离子吸附的吸附性能比蛭石原矿要强。柱撑蛭石吸附3种重金属离子的动力学吸附过程可用E lov icb方程和双常数方程进行较好的拟合。