微波合成掺铝羟基磷灰石及其对Co~(2+)的吸附作用

<正>羟基磷灰石[Hap,Ca10(PO4)6(OH)2]因为其优越的离子交换能力、抗辐射能力以及化学和热学稳定性而被认为是合适的放射性核素存储材料(Guy等,2002)。前人研究表明,HAp对水溶液中的Co2+有一定的吸附能力(Stotzel等,2009;Ma等,2010),但吸附量还有待提高。为了制备     

铁/锆柱撑蒙脱石的制备与吸附性能研究

<正>由于具有较好的热稳定性、大比表面积及离子交换容量等优点(Yuan等,2009),蒙脱石(Mt)等粘土矿物已被广泛地研究并应用作为各种催化剂的载体及各种污染物的吸附材料。我国具有丰富的膨润土(主要成分为蒙脱石)矿产资源,     

两性表面活性剂改性蒙脱石对Cd~(2+)和BPA复合污染吸附行为

<正>近年来,随着工业化进程的加快,越来越多的环境内干扰物在环境中出现。双酚A(BPA)作为一种重要的内分泌干扰物,广泛被用于聚碳酸酯和环氧树脂的制造、塑料稳定剂和抗氧化剂及家用产品等,在各种环境介质中均能检出,并能导致机体内分泌失调,威胁着胎儿和儿童的健康[1]。另外,双酚A还可以与环境中普遍存在的重金属发生协同效应,甚至形成难于挥发和生物降解的水溶性物质,导致其在环境中长期存在和累积,加重了机体的毒害作用[2]。吸附法由于其具有简单、快速和有效等优点而被广泛运用。     

大气中气态单质汞和活性气态汞的串联采集

汞作为全球性污染物已经引起全球学者的极大关注[1,2]。它在大气中的化学行为对其全球的生物地球化学循环起着极其重要的控制作用[3]。95%以上的大气汞为气态汞(TGM)[4],气态汞主要包括气态单质汞(GEM)和活性气态汞(RGM)。大气汞背景参考值仅为1.5～2.0ng/m3[4],因此有必要建立     

铝柱撑蒙脱石层间铝柱的表面硅烷功能化及其影响因素

<正>蒙脱石由于价廉易得、环境友好,并具有多种优异性能(如离子交换性、较大的比表面积、层间域可改造性等),已被广泛应用于水体和大气污染物的吸附去除。对蒙脱石进行柱撑(或插层)改性可以进一步优化其性能,无机柱撑主要     

应用离子交换剂分解磷块岩的分析方法

氟是磷灰石的重要化学组成之一^[1]。磷块岩和磷灰石中氟的测定,对磷灰石类型的鉴定和磷块岩的成因研究有重要意义。目前,氟的测定方法广泛地采用酸、碱溶(融)样,用蒸馏法进行元素分离^[2,3,4]。近十几年来,由于离子选择电极法操作方便,被广泛地应用于各种类型物质中氟的测定^[5]。离子交换剂可以用来分解某些难溶性的天然和合成材料,但是至今这个方法还未得到广泛地应用。     

蒙脱石对铬螯合物的吸附行为分析

研究了不同p H值、初始Cr3+浓度、温度、反应时间等条件下蒙脱石对Cr3+及螯合物[Cr(phen)3]3+的吸附行为,探讨了电动电位变化与吸附性能的关系。结果表明:蒙脱石吸附[Cr(phen)3]3+性能明显优于吸附Cr3+的性能,其主要原因在于蒙脱石对[Cr(phen)3]3+的吸附是静电引力及氢键、范德华力共同作用的结果,并且这种吸附能力基本不受介质酸碱性的影响。动力学研究表明两种吸附均符合准二级反应动力学模型。热力学研究表明蒙脱石对[Cr(phen)3]3+和Cr3+的吸附符合Langmuir的单层吸附模型。蒙脱石对[Cr(phen)3]3+和Cr3+的吸附的ΔG均小于零,而ΔH、ΔS都大于零,因此2种吸附均为自发、吸热和更无序的。     

水铁矿在去除环境中重金属方面的应用

<正>水铁矿(Fh)是一种铁的羟基氧化物,其结晶程度较弱,具有颗粒粒径小、比表面积大、分布较广等的特点。水铁矿广泛分布于含Fe2+或Fe3+的河流、泉水、淡水湖泊等地表水中,中性或偏碱性的水体更有利于水铁矿的形成。水铁矿在水系沉积物、土壤、岩层中也大量存在[1]。水铁矿表面带有大量的可变电荷,具有吸附环境中污染物的能力,再加上其较大的比表面积和较高的表面活性,因此,可以通过人工合成纳米水铁矿来吸附环境中的重金属污染物,同时利用重金属-铁共沉淀法来去除水体中的重金属,其效果     

广西贺州岩溶盆地地下水系统中铊元素分布特征

<正>铊(Tl)是典型的稀有分散元素,其天然丰度为8×10-7,克拉克值为0.48,是国际上确定的最毒元素之一[1]。其被广泛的应用于电子、合金、玻璃、医药、化工等行业[2]。铊广泛分布于自然界各种水体,但由于含量普遍较低[3],且具稀有分散特性,在很多国家和地区并未列入生活饮用水标准的检测项目。如世界卫生组织《饮用水水质准则》、《欧盟饮用水水质指令(98/83/EC)》、《日本水质标准》和我国《生活饮用     

新疆膨润土的改性及其对水中Cr(Ⅵ)离子的吸附实验

膨润土是以蒙脱石为主要矿物的"万能"黏土,蒙脱石属2:1型八面体矿物,其结构单元层由两层[Si O4]四面体片夹一层[Al O6]八面体片组成。由于层间作用较弱,易于剥离分散。目前合成介孔分子筛MCM-41一般采用有机表明活性剂和硅源来制备。但以有机硅源为原料,不仅成本高而且毒性大,还会限制介孔分子筛的应用推广。新疆膨润土矿产资源丰富、储量大、品质优,更以非常优质的钠基膨润土而得到专家学者的广泛关注。Cr(Ⅵ)作为一种重金属离子,广泛应用在涂料、纺织、电镀和冶金等行业产生的废水中,有效去除废水中污染物的此类重金属一直是环境保护领域关注的热点问题之一。本文以新疆膨润土为原料,采用水热法合成MCM-41、Fe-MCM-41。用于污染水体中重金属离子Cr(Ⅵ)的吸附,系统地研究了介孔分子筛MCM-41、Fe-MCM-41的吸附行为,并对Fe-MCM-41和MCM-41的性质进行了对比研究。采用XRD、TEM、BET、Zeta电位对样品进行了表征。将介孔分子筛MCM-41、Fe-MCM-41应用于水中Cr(Ⅵ)离子的吸附,研究了吸附剂用量、初始浓度、p H对分子筛吸附性能的影响,结果表明,增加吸附剂用量,控制体系p H值及初始浓度的变化有利于Cr(Ⅵ)离子的吸附。     

固相微萃取技术与GC-IMRS联用分析天然气中微量烃类化合物氢同位素组成

<正>在油气地质学研究中,单分子化合物稳定同位素组成蕴含着丰富的地球化学信息,作为该领域研究中一项重要研究手段,其在油气形成机理、成藏规律研究以及勘探开发中得到了广泛的应用[1]。例如:在天然气地球化学研究中,天然气中常规含量烃类化合物(CH4、C2H6、C3H8等)同位素组成在气体类型划分、烃源岩沉积环境类型研究中具有重要作用[2]。但由于这些化合物分子结构相对简单,易散失,同位素组成易受到多种地质作用的影响,使结果具有一定的不确定性。相比于这些小分子化合物,天然气中也存在微     

高岭石对重金属离子的吸附机理及其溶液的pH条件

高岭石对Cu^2+,Pb^2+离子的吸附实验及高岭石的溶解实验表明,高岭石对重金属离子的吸附有别于石英单一表面配位模式,离子交换和表面配位模式并存,并随溶液pH由酸性往碱性的变化发生规律性的演替：pH<6.5时主要表现为外圈层配位的离子交换吸附,且在pH<4时由于受到高岭石表层中铝的高溶出及溶液中较高离子强度的影响,高岭石对Cu^2+,Pb^2+离子的吸附率较低,pH为5～6时由于高岭石端面的荷电性为近中性,吸附率则有明显的提升并且表现为一个吸附平台;pH>6.5时离子交换和表面配位均为重要吸附机制,pH再升高时沉淀机制则起着重要作用。研究表明,pH调控高岭石-水界面溶解与质子化-去质子化反应过程,并影响着Cu^2+,Pb^2+离子的吸附行为。最后采用Sverjensky(1993)表面配位的物理模型对吸附结果作了描述。     

微量铀的分离方法

分离微量铀的方法很多,而在具体应用时则有所选择,一般决定于分析方法中要求分离的程度,试样中含杂质的性质和试样中杂质的含量等。因此对各种不同的分离方法,就难以确定其好坏。本文只就有关在理论上相近似的有机萃取、离子交换和色层分离方法加以叙述,并提出个人意见与读者们商榷。前言近年来有机萃取、离子交换、色层分离在分析稀有分散元素和微含量元素方面[1]得到了广泛的应用。不只在分析上,就是在铀的水冶工艺中,也日益广泛地采用了有机萃取和离子交换     

天然锰钾矿晶体化学特征及其环境属性

通过XRD和IR对湖南湘潭锰矿中含锰氧化物进行物相分析，确认其主要物相为单斜晶系锰钾矿。利用锰的磁性质计算得到锰以Mn^4 、Mn^2 组合形式存在，结合电子探针微区化学成分分析计算出矿物的晶胞参数和样品的晶体化学式。该天然锰钾矿结晶粒度属于纳米级，其晶体结构中存在孔径不一的两种孔道，K^ 位于由[MnO6]八面体所构筑的较大孔道内。天然锰钾矿具有表面吸附，氧化还原、离子交换、孔道效应和纳米效应等良好的环境属性。     

砂岩型铀矿床中铀矿物的形成机理

本文通过对砂岩型铀矿床中铀在不同地球化学环境中的行为、存在形式及铀矿物种类的分析，论述了主要工业铀矿物——沥青铀矿的形成机理：(1)铀是变价元素，在氧化环境中活化迁移，在还原环境中还原沉淀；(2)来自于氧化环境的[UO2(CO3)3]^4-、[UO2(CO3)2]^2-在氧化还原过渡带与有机质、硫化物及低价铁等还原剂发生反应，形成铀的简单氧化物——沥青铀矿；(3)有机质、粘土矿物等吸附UO2^2 ，加快了其被还原的速度，有利于铀的富集。因此认为：有机质还原UO2^2 形成H2S和H2S还原UO2^2 的作用是沥青铀矿形成的主要原因，这一反应在中性和弱碱性碳酸盐溶液中广泛和普遍存在。H2S等还原剂的存在是环境Eh值下降的主要原因，从而使水中的UO2^2 在氧化还原过渡带处于过饱和状态，加速了铀的吸附和沉淀。     

压汞实验对低阶煤表征的适用性分析及校正方法

压汞实验在中-高阶煤的孔隙测试中得到了广泛的应用。然而对于低阶煤，由于其煤体疏松、易碎，压汞的增压过程会造成孔隙结构破坏，导致实验结果不准。为了准确评估压汞实验对低阶煤孔隙结构的损伤，选取褐煤和长焰煤为研究对象，同时利用压汞与核磁共振测试煤的孔径分布。结果表明，压实与凝胶化程度低的褐煤和长焰煤，压汞测试过程破坏了其大中孔的原生结构，从而导致中孔比例升高；同时受基质压缩效应影响导致微孔体积偏高。随着煤化作用增强，长焰煤较褐煤所受的影响逐渐减小。进一步通过氮气吸附实验对压汞高压段的测试结果进行校正，以消除基质压缩效应引起的煤体弹性变形所带来的误差，其中，褐煤压汞校正前测试误差为87%，而校正后仅为18%。实验研究表明，联合利用核磁共振测试、氮气吸附实验可显著提高压汞法用于低阶煤孔隙测试结果的准确性。      

高岭石水溶液的界面反应特征

高岭石的表面荷电性、溶解及其对 Cu2 、 Pb2 的吸附等实验结果表明, 高岭石的零净质子电荷点 pHPZNPC=5.2,但端面 >AlOH的 pHPZNPC在 6.5～ 7.0之间,而 >SiOH的 pHPZNPC < 2.3;然而,在 pH 2～ 10范围,ζ电位均为负值,即电动电荷等于零对应的 pH (pHIEP) < 2;且在 pH < 4溶解时, Al溶出率比 Si高,表明高岭石表层形成富 Si贫 Al层.随着溶液 pH由酸性往碱性的变化,重金属离子的吸附表现为离子交换与表面配位模式并存,并发生规律性的变化:在 pH < 6.5时主要表现为离子交换吸附,在 pH < 4时由于受到高岭石 Al的高溶出及较高的离子强度影响,高岭石对 Cu2 、 Pb2 的吸附率较低,但在 pH 5～ 6附近吸附率有明显的提升,并且有个吸附平台;在 pH > 6.5时,主要表现为离子交换和表面配位均为重要的吸附机制,若 pH再升高或重金属离子浓度过高时甚至发生表面沉淀.研究还表明,溶液 pH与离子强度影响高岭石水界面反应过程,表面溶解与质子化反应改变高岭石的表面性质,包括表面荷电性和表面位化合形态,因而调控 Cu2 、 Pb2 的界面吸附行为.     

适用于壤气汞量测量的廉价捕汞管

壤气汞量测量在我国的应用日趋广泛,迄今使用的原子吸收测汞仪已达数百台,由于金丝捕汞管价格高昂,严重影响了这一方法在生产中的大量应用。本文提出了一种基于以活性炭物理吸附取代常规的汞齐化学吸附的捕汞管,其吸附和脱吸附汞的性能有所提高,可以反复使用,成本大为下降,从而使每一个拥有单波长原子吸附测汞仪的单位均有能力配备足够的捕汞管,开展生产性壤气测汞工作。本文讨论了活性炭搏汞管吸附与脱吸附汞的最佳工作条件及工作方法,干扰的构成原因及排除措施,并且对壤气组份中理论上存在的干扰气体问题进行了试验与讨论。文中给出了二种捕汞管在几个不同矿床上的对比试验结果,还在浙江某金矿远景区进行了应用试验,结果表明活性炭捕汞管与金丝捕示管的地质效果相同。     

天然大孔道结构磷酸盐矿物及其晶体化学特点

孔道结构矿物具有大比表面积、高吸附容量和优异的离子交换性等特性,工业上广泛应用于吸附、异相催化、气体分离以及离子交换等方面。近年来,具有四面体骨架的沸石类分子筛已远不能满足研究及应用的需要,因此开发具有更大孔径和优良性能的非硅酸盐孔道材料成为十分活跃的研究方向。自然产出的孔道结构磷酸盐矿物为数不多(见表1所示),但因此类矿物具有新颖独特的孔道结构体系、复杂多样的晶体化学特点,尤其是黄磷铁矿及钒磷矿都具有大孔径的     

汞同位素地球化学概述

汞同位素是一个新兴的地球化学示踪手段。过去十多年来,随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得了引人注目的进展,主要体现在如下两个方面。(1)实验及理论地球化学研究表明,汞生物地球化学循环的一系列过程都能导致显著的汞同位素质量分馏。此外,汞还是自然界少数存在同位素非质量分馏的金属元素之一。汞同位素非质量分馏对识别某些特殊地球化学过程(如光还原作用、挥发作用等)具有重要指示意义。(2)自然样品的汞同位素测试表明,自然界汞同位素组成(δ202 Hg和Δ199 Hg)变化可达10‰。目前,汞同位素地球化学已被应用于汞污染源示踪、汞生物地球化学过程判别等领域,并有望在不久的将来在汞的大气化学、生物地球化学等领域得到更为广泛的应用。