粉煤灰/膨润土颗粒的制备与pb2+吸附实验

以天然钙基膨润土和燃料废弃物粉煤灰为原料,工业淀粉为致孔剂,采用挤出-滚圆技术,制备了粉煤灰/膨润土复合颗粒吸附剂,并用于含Pb~(2+)溶液的吸附。研究了吸附时间、pH、投样量和溶液初始浓度对吸附性能的影响。结果表明,采用挤出-滚圆法制得的复合颗粒吸附剂大小均匀,表面没有裂纹,具有良好的机械强度。吸附实验中,在投样量10.0 g/L,溶液pH为6,吸附时间120 min,溶液初始浓度100 mg/L时,复合颗粒吸附剂对Pb~(2+)的去除率达到97.40%,吸附量为9.74mg/g。热力学实验表明吸附剂对Pb~(2+)的吸附更符合Langmuir吸附等温模型。     

海带对Pb2+吸附动力学及热力学研究

以海带作为吸附剂,从动力学和热力学角度讨论了海带对水溶液中pb2+的吸附情况以及溶液的pH值对吸附的影响.实验数据利用准一、准二级动力学模型以及Langmuir和Freundlich吸附等温式等进行拟合.实验表明,海带对pb2的吸附反应更符合准二级动力学方程及Langmuir吸附等温线;吸附速率较快,60min内,溶液中pb2+的去除率可达90％.     

岩溶区典型土壤对Cd2+的吸附特性

文章采用有序批试验,就岩溶区两种典型石灰土（棕色、黑色石灰土）对Cd2+的吸附行为进行研究。试验结果表明:石灰土对重金属Cd2+具有较强的吸附能力（平均吸附率范围89.84~98.84）,黑色石灰土的吸附能力高于棕色石灰土,吸附量随平衡浓度的增加而增大;Langmuir和Freundlich方程均能很好地描述两种石灰土对Cd2+的等温吸附过程,Freundlich方程拟合最优;两种石灰土吸附镉的动力学特征相似,吸附过程可分为快速反应、慢速反应和吸附平衡3个阶段,棕色石灰土对Cd2+吸附动力学的最优模型为Elovich方程和双常数方程（R>0.9）,黑色石灰土仅在Cd2+初始浓度为100 mg/L条件下,Elovich方程、双常数方程和W-M方程的模拟达到较显著水平（R>0.8）;有机质、碳酸钙含量及CEC值是影响石灰土对Cd2+吸附能力的主控因素,铁、铝、硅氧化物含量对Cd2+吸附影响不大;综合热力学、动力学及影响因素分析认为石灰土对Cd2+吸附机理包括土壤颗粒表面官能团的专性吸附及不均匀粒内扩散、静电作用等非专性吸附过程。      

土壤中Cd、Pb、Hg离子的地球化学行为模拟实验

研究了山西省3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋、Hg2＋的吸附、解吸和3种离子在土壤中的运移特性。结果表明,Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋在粘粒土壤中的吸附能力大于在砂粒土壤中的吸附能力,且3种土壤对Pb2＋都有很强的吸附能力,吸附的Pb2＋很难在土壤中解吸下来。3种土壤对3种金属离子的吸附能力为Pb2＋＞Cd2＋＞Hg2＋,解吸能力正好相反,这主要与土壤的不同性质和3种重金属离子的水合离子半径、离子的水合能密切相关。Cd2＋在3种土壤中的等温吸附符合Freundlich和Langmuir方程,Pb2＋在3种土壤中的吸附特征符合Henry方程,而Hg2＋在3种土壤中的吸附符合Langmuir方程。土柱淋滤实验表明,Hg2＋在土壤中的穿透性很强,Cd2＋次之,Pb2＋在土壤中的穿透性最慢,其在长达20天的淋滤过程中仍然没有穿透土柱。3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋的迁移能力都表现为：大同土壤＞临汾土壤＞太原土壤。     

溶液离子强度对自然水体生物膜吸附Pb2+和Cd2+的影响

通过改变支持电解质(NaNO3)浓度的方法来探讨自然水体生物膜对Pb2 、Cd2 的吸附机制,研究了离子强度对生物膜吸附Pb2 、Cd2 的影响以及不同离子强度下生物膜吸附Pb2 、Cd2 的热力学特征.结果表明:当NaNO3浓度在0～0.4 mol·L-1之间,随着离子强度的增加,生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附量和最大吸附量迅速降低;当NaNO3的浓度大于0.4 mol·L-1,生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附量和最大吸附量变化趋于平缓,说明自然水体生物膜对Pb2 和Cd2 的吸附可能同时包括电性吸附和专性吸附.此外,研究还发现当Cd2 与Pb2 共存时,Pb2 对生物膜吸附Cd2 的能力有较大影响,而Cd2 对生物膜吸附Pb2 的能力的影响并不显著.     

不同环境条件对固定化细菌吸附低浓度Cd2+规律的影响

采用固定化技术将吸附重金属能力较强的优势细菌固定,然后将其对Cd²⁺进行吸附规律研究。结果表明：固定化细菌对Cd²⁺吸附是动态过程,120 min达到吸附平衡;随着重金属Cd²⁺浓度的增加,固定化细菌对其吸附量呈线性增加,而随着离子强度的增加,固定化细菌对其吸附量呈线性降低;当吸附体系pH=6时吸附量最大;环境温度对固定化细菌吸附影响不显著;共存Pb²⁺降低了固定化细菌对Cd²⁺的吸附量。     

芽孢杆菌Cr23还原Cr6+的初步研究

硫酸盐还原菌(Sulfate reduction bacteria)是一类在土壤或水体重金属污染生物修复中能够发挥重要作用的微生物类群。本实验采用摇瓶培养和还原率的测定方法,研究了一株采自海岸潮间带土壤的SRB芽孢杆菌还原Cr6+的效率及培养条件对其还原Cr6+效率的影响。结果显示该菌株可在Cr6+浓度600 mg/L条件下正常生长,300 mg/L浓度下的生长最佳,Cr6+还原率高达75%。培养液中的碳源、氮源和pH对该菌株的Cr6+还原率有显著影响,其中以乙酸钠或柠檬酸钠为碳源,硝酸钠为氮源的还原效率最高;初步结果显示,菌株Cr23是一株环境适应性和Cr6+还原能力较强的SRB,具可应用于土壤或水体铬污染修复的潜力。     

水钠锰矿吸附Pb2+亚结构变化的红外光谱研究

利用红外光谱表征了吸附Pb2+前后的不同锰氧化度的水钠锰矿,结合二次求导退卷积方法确定实际的红外吸收带中心,分析了水钠锰矿红外吸收带的归属.结果表明,供试样品的899～920 cm-1红外吸收带源于八面体空穴处OH的弯曲振动,随着水钠锰矿锰氧化度的降低,空穴处与OH配位的Mn4+被Mn3+替代的数量增多,OH弯曲振动频...     

出芽短梗霉吸附水体中共存Cr（Ⅵ）、Cd（Ⅱ）重金属离子研究

利用出芽短梗霉进行吸附水体中Cr（Ⅵ）、Cd（Ⅱ）共存离子实验, Cr（Ⅵ）、Cd（Ⅱ）毒性浓度均为300 mg/L时,菌种生长良好。吸附性能实验结果表明：出芽短梗霉吸附水中Cr（Ⅵ）的最佳条件是pH值为3.0、时间为2 h、温度为30℃,吸附量为8.575 mg/g;吸附Cd（Ⅱ）的最佳条件是pH为5.0、时间为30 min、温度为30℃,吸附量为15.49 mg/g。     

镍钛改性膨润土对铬的吸附性能研究

以钠基膨润土为原料,制备镍钛交联改性膨润土、镍钛有机复合改性膨润土,并应用于含铬模拟废水的处理。探讨了改性膨润土的用量、pH值、吸附时间等最佳使用条件,比较了原土、交联改性土、有机复合改性土对铬的吸附效果。结果表明改性土的吸附效果明显优于原土,在最佳实验条件下,交联改性土、有机复合改性土对Cr(Ⅵ)的去除率分别达到了87%和96%。两种改性土对铬吸附行为均符合Langmuir吸附等温方程,饱和吸附量和Lang-muir常数分别为3.1827mg/g、8.5543mg/g和3.5007、1.2738。     

改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋的性能研究

文章研究了pH值、改性剂用量和改性时间对聚合氯化铝改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋效率的影响。实验结果表明：（1）在不同pH值条件下改性得到的聚合氯化铝改性膨润土对水溶液中Cr^6＋的去除效果明显不同。在80℃反应5 h制得的聚合氯化铝改性膨润土,在pH值=7的中性条件下改性得到的改性膨润土对水溶液中Cr^6＋（取0.5g聚合氯化铝改性膨润土处理5mg/L重铬酸钾溶液100ml）的去除率达到最大值（98.35%）。（2）改性剂用量对聚合氯化铝改性膨润土去除水溶液中Cr^6＋影响很大。当pH值=7,在80℃反应5 h的条件下改性膨润土,改性剂聚合氯化铝选用13mmol/g膨润土为宜。（3）改性时间对聚合氯化铝改性信阳膨润土去除Cr^6＋有一定的影响。当改性剂的用量为15mmol/g,pH值=9,反应温度为80℃条件下,最佳改性反应时间是4 h。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定铁矿石中铬砷镉汞铅

铁矿石中Cr、As、Cd、Hg和Pb不仅影响冶炼设备和产品性能,同时污染环境。文章以铁矿石标准物质为研究对象,对电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定铁矿石中Cd、As、Cr、Hg和Pb等5种元素进行了适用性探讨。结果表明,与常规的单元素原子吸收光谱法或多元素同步分析电感耦合等离子体发射光谱法相比,用微波消解方法处理铁矿石,具有样品消耗量少(0.1000±0.0200)g、消解用酸少(2.5 mL HCl+0.5 mL HF+1.0 mL HNO3)、排放降低、节约成本等优点,且无需配制铁底液,无需添加任何掩蔽剂,质谱干扰小,适用于分析Cr含量为5.5×10-10～2.5×10-4,As含量为7.6×10-10～1.9×10-4,Cd含量为4.5×10-11～5.5×10-6,Hg含量为1.88×10-9～1.9×10-7,Pb含量为1.2×10-10～3.2×10-5的铁矿石样品。优化后的前处理方法节约了能源、试剂和样品消耗,降低了二次污染和有效损失。     

蒙脱石等粘土矿物对重金属离子吸附选择性的实验研究

矿物质与重金属离子间的相互作用已是当今环境科学、矿物学,土壤化学等学科领域研究的热点。通过蒙脱石,伊利石和高龄石在一定的介质条件下对Ｃｕ＾２＋、Ｐｂ＾２＋、Ｚｎ＾２＋、Ｃｄ＾２＋、Ｃｒ＾３＋五种重金属离子的竞争吸附实验研究,阐明了三种粘土矿物对五种重金属离子的吸附选择性。     

Experimental Investigation and Optimization of Thermodynamic Properties and Phase Diagrams in the Systems CaO-SiO2, MgO-SiO2, CaMgSi2O6-SiO2 and CaMgSi2O6-Mg2SiO4 to 1{middle dot}0 GPa

Using experimental results at 1·0 GPa for the systemsCaO–SiO₂, MgO–SiO₂, CaMgSi₂O₆–SiO₂ and CaMgSi₂O₆–Mg₂SiO₄,and all the currently available phase equilibria and thermodynamicdata at 1 bar, we have optimized the thermodynamic propertiesof the liquid phase at 1·0 GPa. The new optimized thermodynamicparameters indicate that pressure has little effect on the topologyof the CaO–SiO₂, CaMgSi₂O₆–SiO₂, and CaMgSi₂O₆–Mg₂SiO₄systems but a pronounced one on the MgO–SiO₂ binary. Themost striking change concerns passage of the MgSiO₃ phase fromperitectic melting at 1 bar to eutectic melting at 1·0GPa. This transition is estimated to occur at 0·41 GPa.For the CaMgSi₂O₆–SiO₂ and CaMgSi₂O₆–Mg₂SiO₄ pseudo-binaries,the size of the field clinopyroxene + liquid increases withincreasing pressure. This change is related to the shift ofthe piercing points clinopyroxene + silica + liquid (from 0·375mol fraction SiO₂ at 1 bar to 0·414 at 1·0 GPa)and clinopyroxene + olivine + liquid (from 0·191 molfraction SiO₂ at 1 bar to 0·331 at 1·0 GPa) thatbound the clinopyroxene + liquid field in the CaMgSi₂O₆·SiO₂and CaMgSi₂O₆·Mg₂SiO₄ pseudo-binaries, respectively. KEY WORDS: CaO–SiO₂; CaMgSi₂O₆–Mg₂SiO₄; CaMgSi₂O₆–SiO₂; experiments; MgO–SiO₂     

Primary cracking of kerogens. Experimenting and modelling C1, C2–C5, C6–C15 and C15+ classes of hydrocarbons formed

Mathematical models of hydrocarbon formation can be used to simulate the natural evolution of different types of organic matter and to make an overall calculation of the amounts of oil and/or gas produced during this evolution. However, such models do not provide any information on the composition of the hydrocarbons formed or on how they evolve during catagenesis.From the kinetic standpoint, the composition of the hydrocarbons formed can be considered to result from the effect of “primary cracking” reactions having a direct effect on kerogen during its evolution as well as from the effect of “secondary cracking” acting on the hydrocarbons formed.This report gives experimental results concerning the “primary cracking” of Types II and III kerogens and their modelling. For this, the hydrocarbons produced have been grouped into four classes (C₁, C₂–C₅, C₆–C₁₅ and C₁₅₊). Experimental data corresponding to these different classes were obtained by the pyrolysis of kerogens with temperature programming of 4°C/min with continuous analysis, during heating, of the amount of hydrocarbons corresponding to each of these classes.The kinetic parameters of the model were optimized on the basis of the results obtained. This model represents the first step in the creation of a more sophisticated mathematical model to be capable of simulating the formation of different hydrocarbon classes during the thermal history of sediments. The second step being the adjustment of the kinetic parameters of “secondary cracking”.