坡缕石精细鉴定的粉末X射线衍射法

对安徽官山两个含镁量不同的坡缕石进行了粉末X射线衍射(XRD)分析,结果表明其中富镁者为正交晶系、贫镁者为单斜晶系矿物,细化了判别坡缕石晶系的X射线粉末衍射标志。在排除石英和蒙脱石或伊利石的影响后,若图谱中出现d值为0.446 nm和0.428 nm的衍射线,则可认为在该凹凸棒粘土中含有正交晶系坡缕石。晶胞参数计算结果亦表明富镁坡缕石为一正交晶系坡缕石,贫镁坡缕石为一单斜晶系坡缕石。     

贵州大方坡缕石矿矿物岩石学特征

利用矿物成分特征、化学成分特征、矿石类型、热学性质特征及坡缕石矿成因等分析方法,对贵州大方县坡缕石进行研究,将坡缕石分为3种类型:Ⅰ型为薄至中厚板片状纤维坡缕石,Ⅱ型为薄-中厚层浸染状坡缕石,Ⅲ型为角砾状粘土状坡缕石。前两种类型坡缕石的SiO2,Al2O3质量分数(平均为54.74%,12.15%)低于苏皖地区龙王山-嘉山等地凹凸棒石;据纤维状坡缕石、浸染状坡缕石的晶体化学特征等分析认为属热液成因类型。纤维状坡缕石热学特征表明主要含吸附水、配位结晶水和沸石水,红外光谱中各频率段吸收峰形态及特征,证明了其所含水类型及结晶程度,并表现出热液型坡缕石谱线特征。     

Distribution of Palygorskite in the Lingtai Profile of Chinese Loess Plateau: Its Paleoclimatic Implications

Palygorskite is a typical indicator mineral of the arid and strong evaporation environment. Distribution of palygorskite in loess-red clay sequences may act as an important indicator for reconstruction of the paleoenvironment and paleoclimate. In this paper, field emission scanning electron microscope and high-resolution transmission electron microscope observations on the red clay-loess-paleosol of the Renjiapo profile at Lingtai, Gansu Province indicate that palygorskite occurs widely in red clay sequences formed before 3.6 Ma, but no occurrence has been found in eolian sediments since 3.2 Ma. Micromorphological features and microstructure of palygorskite show that it is an autogenic mineral formed during pedogenesis, and transformed from iilite-montmorilionite under the pore water action. In the Lingtai profile, the disappearance horizon of palygorskite is consistent with those of increasing magnetic susceptibility, dust flux and depositional rate. The distribution of palygorskite in the profile indicates that the interval of around 3.6 Ma was an important transformation period of the East Asian paleomonsoon, when changes took place in the East Asia paleoclimate pattern, i.e. a high-frequency strong fluctuation alternative evolution of the environment. Therefore, palygorskite is a key indicator mineral of the East Asian paleomonsoon evolution of that time.     

甘肃灵台黄土-红粘土序列中坡缕石的分布及其古气候意义

坡缕石是典型的干旱、强蒸发环境的指示矿物,黄土-红粘土序列中坡缕石的分布对古气候和古环境重建具有重要的指示意义。本文对灵台任家坡剖面中黄土、古土壤和红粘土代表性样品进行了场发射扫描电镜和高分辨透射电镜观察,结果发现,在3.6Ma以前沉积的红粘土中存有大量的自生坡缕石,而在3.2Ma以来沉积的红粘土及其上覆黄土古土壤序列没有坡缕石。剖面样品扫描电镜原位观察形貌特征和微观结构显示,坡缕石属于成壤作用自生矿物,系由伊蒙矿物在富镁孔隙液作用下转化形成。灵台剖面中坡缕石消失的层位与红粘土磁化率升高和粉尘通量及沉积速率增加的层位相一致。坡缕石在剖面中的分布指示3.6～3.2Ma前后是东亚季风的重要转型期,东亚古气候格局发生改变,由连续干暖的夏季风占主导向干冷冬季风和暖湿夏季风高频强波动交替环境演化。     

铜改性坡缕石的结构特征与抗菌性能研究

采用液相离子交换法制备了铜改性坡缕石,通过正交实验得到的最佳改性工艺条件为:母液初始浓度为0.02 mol/L,反应温度95℃,常压,反应时间6 h。所制备的Cu2 改性坡缕石对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌48 h抑菌率分别达到了87.3%和82.2%。对铜改性坡缕石的晶体结构特征和微观形貌的测定和分析结果表明,铜改性坡缕石仍然保持着坡缕石的基本晶体结构,但结晶度有所降低,晶体颗粒更易分散,单晶表面略显粗糙,单晶的长度有所变小。     

铜在坡缕石中的吸附位置和吸附机理研究

对四个吸附铜的坡缕石的解吸附实验研究表明，被解吸附的铜来自于坡缕石的表面和纤维状晶体的网状空隙。吸附铜的坡缕石的X射线光电子能谱（XPS）上出现了932．5eV和933．7eV的光电子峰，表明坡缕石表面的铜以Cu^＋和Cu^2＋的形式存在；傅立叶变换红外吸收光谱（FTIR）上八面体离子的吸收峰出现规律性偏移，其中Mg3OH和Al2□OH吸收峰向高频方向移动了3～5cm^-1，部分铜离子进入到坡缕石的晶体结构的通道中；电子顺磁共振谱上（ESR）出现了g=2．34、2．12、2．08和2．05等4个信号：表明铜离子位于H^＋难以到达的位置。吸附铜的坡缕石的矿物学研究及其解吸附实验的结果均表明铜在坡缕石中以3种形式存在：①以Cu^＋和Cu^2＋的形式吸附在坡缕石纤维的表面，与坡缕石表面的悬空氧成键；②以ECu（H2O）4]^2＋的形式存在于坡缕石的晶体结构的微空腔中（通道）；③以Cu^2＋的形式存在于坡缕石晶体结构中的硅氧四面体六元环的底部或八面体位。     

坡缕石粘土的酸化机理及其影响因素

酸化生产活性坡缕石粘土,对于提高其品位和高效利用有重要意义。坡缕石粘土酸化机理及影响因素研究对其高效利用具有重要理论意义和实践价值。本文综述了酸化坡缕石粘土矿物组分、矿物学、比表面和孔道变化的特征以及酸化的主要影响因素等,并就坡缕石粘土酸化过程中存在的问题及研究方向做了简要论述。     

苏皖凹凸棒石粘土水悬浮液流变性能研究

研究了3种苏皖凹凸棒石粘土水悬浮液的流变性,讨论了矿物种类、粘土颗粒大小、NaCl浓度、pH值、电解质类型、分散剂添加量等影响因素对于凹凸棒石粘土水悬浮液流变性的影响,并用卡森模型对3种凹土流型曲线进行了拟合.结果表明,不同凹土中含有少量不同杂质对流变性能影响不大;经过挤压的土样粘度明显大于原矿粉碎的样品;粘土颗粒大小、溶液pH值、电解质类型、分散剂均会较大程度的影响凹土悬浮液的流变性能,其中分散剂的降粘效果最为明显;而NaCl的浓度增加对凹土悬浮液流变性影响则很小.     

凹凸棒石与Zn^2＋的长期作用研究

以凹凸棒石与Zn2＋为例研究粘土矿物与重金属离子长期作用过程,并运用高分辨透射电镜和X射线衍射分析粘土矿物与重金属离子长期作用的次生物相。结果表明：Zn2＋与凹凸棒石的长期作用是一个二阶段的过程,初始阶段为快速吸附作用,其后表现为慢速沉淀反应。高分辨透射电镜和X射线衍射分析表明,凹凸棒石与Zn2＋的长期作用过程中,具有纳米矿物特性的凹凸棒石表面快速水化,提高了悬浮液的pH值,诱导Zn2＋水解沉淀。而后,凹凸棒石缓慢溶解释放Al3＋和SiO44-与Zn（OH）2沉淀反应,形成Zn-A1双氢氧化物和异极矿。这一结果对认识土壤环境中重金属与粘土矿物的作用及重金属的归宿具有重要意义。     

坡缕石粘土固定辣根过氧化酶处理硝基酚废水

以坡缕石粘土、淀粉、水玻璃为原料,研究了固定化酶载体的制备工艺,探究了固定化酶载体在辣根过氧化酶(HRP)降解硝基酚废水中的作用,并探讨了反应时间、酶浓度、H2O2及硝基酚浓度对降解效果的影响。结果表明,固定化酶载体的最佳制备工艺为:水玻璃12%,淀粉20%,煅烧温度550℃,煅烧时间2 h;固定化酶对硝基酚的去除效果明显高于原酶;固定化酶去除水中硝基酚的最佳反应条件为:反应时间1.5 h,加酶量150 U,H2O2浓度0.12%,硝基酚浓度100 mg/L;固定化酶重复使用7次后对硝基酚的去除率仍高于60%。