聚合羟基铁铝蒙脱石复合体对磷的吸附行为及其动力学

在一定条件下利用钠基化蒙脱石合成了聚合羟基铝-蒙脱石复合体(HyA1-Mt)、2个不同铁含量的聚合羟基铁-蒙脱石复合体(HyFe-Mt)和3个不同Fe:Al摩尔比的聚合羟基铁铝-蒙脱石复合体(HyFeAl-Mt),研究了酸性和弱酸性条件下(pH=3.0～6.5)以上蒙脱石复合体对磷的吸附行为和动力学特征。结果表明,HyFeAl-Mt对磷的吸附容量大于HyA1-Mt和HyFe-Mt复合体,且随着Fe:Al摩尔比的增大,对磷的吸附容量依次增加。随pH升高,蒙脱石复合体对磷的吸附量容量变小。但随Fe:Al摩尔比增大,HyFeAl-Mt复合体零电荷点(pHZPC)升高,pH对磷的吸附的影响越来越小,HyFe-Mt对磷的吸附几乎不受pH的影响。随Fe:A1摩尔比的增大,HyFeAl-Mt对磷的吸附能力增强,铁含量是磷吸附量的重要控制因素。磷在各蒙脱石复合体上的吸附实验数据可很好地用Langmuir吸附等温方程拟合。磷在各蒙脱石复合体上的吸附动力学过程可分为快速和慢速两个过程,快速过程中的动力学受铁含量影响明显。动力学数据可同时用准二级动力学方程和Elovich方程拟合。     

低聚合羟基铁离子-蒙脱石复合体吸附砷的实验研究

将提纯的钙蒙脱石与羟基铁离子溶液作用，制备了低聚合羟基铁－蒙脱石复合体，用化学分析，电子探针分析，粉晶X射线衍射分析，差热分析和穆斯堡尔谱分析等手段。对蒙脱石原样，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体和相同条件下制备的铁的含水氧化物进行了表征。在实际土壤的酸度（pH=4-7)和温度（18－40℃）条件下，进行了低聚合羟基铁－蒙脱石复合体吸附有害元素砷的实验，探讨了复合体的砷吸附能力与pH值，温度，吸附时间，砷初始浓度，离子强度间的关系，并与蒙脱石和铁的含水氧化物的砷吸附行为进行了对比，研究表明，在实验条件下，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体对砷具有明显的亲合力，低聚合羟基铁－蒙脱石复合体吸附砷的过程有可能是地表岩石和土壤中重要的地球化学过程，是影响砷地地表，特别是土壤中迁移，富集的重要因素。     

低聚合羟基铁离子-蒙脱石复合体吸附磷和氟的实验研究

将提纯的钙蒙脱石与羟基铁离子溶液作用，制备了低聚合羟基铁-蒙脱石复合体。在实际土壤的酸度(pH=4～8)和温度(t=34～50℃)条件下，进行了低聚合羟基铁-蒙脱石复合体吸附P和F的实验，探讨了复合体的P和F吸附能力与pH值、温度、吸附时间、P和F的初始浓度、离子强度间的关系，并与蒙脱石和含水氧化铁的P和F吸附行为进行了对比。研究表明，在实验条件下，低聚合羟基铁-蒙脱石复合体对磷具有明显的亲合力，对氟的亲合力较低，只略高于蒙脱石原样。低聚合羟基铁-蒙脱石复合体对P和F的吸附，特别是对磷的吸附行为对该元素在土壤中的迁移过程有重要影响，成果对土壤学和环境学研究有参考价值。     

低聚合羟基铁-蒙脱石复合体吸附铬酸根的实验研究

摘要：在模拟的酸性土壤条件下，利用制备的低聚合羟基铁蒙脱石复合体对铬酸根进行吸附实验。重点研究了吸附条件对复合体铬吸附能力的影响，对比了蒙脱石和含水氧化铁。结果表明，实验条件下复合体有较强的铬吸附能力，其铬吸附量低于铁沉积物而明显高于蒙脱石。铬初始质量浓度是影响复合体铬吸附量的最主要因素，离子强度次之。吸附时间(12h以上)、温度、pH值对复合体铬吸附量的影响很小；说明在酸性土壤条件下，复合体有强且稳定的铬吸附能力。     

低聚合羟基铁离子-蛭石复合体吸附铬的实验研究

将提纯的镁型蛭石与羟基铁离子溶液作用,制备低聚合羟基铁一蛭石复合体。用化学分析、电子探针分析、粉晶X射线衍射分析、差热分析等手段对蛭石原样、低聚合羟基铁一蛭石复合体进行表征。在模拟实际土壤酸度（pH=4～7）和温度（20℃～40℃）条件下,进行低聚合羟基铁蛭石复合体吸附有害元素铬的实验,探讨复合体的铬吸附能力与pH值、温度、吸附时间、铬初始质量浓度、离子强度间的关系,并与蛭石的铬吸附行为进行对比。研究表明,在实验条件下,低聚合羟基铁一蛭石复合体对铬具有明显的亲和力,低聚合羟基铁蛭石复合体吸附铬的过程有可能是地表岩石和土壤中重要的地球化学过程,是影响铬在地表,特别是土壤中迁移、富集的重要因素．     

氟与聚合羟基铝-蒙脱石复合体相互作用机理及土壤环境意义

在一定条件下利用钠基蒙脱石 (Na- Mt)合成了 OH/Al比为 1.6的聚合羟基铝-蒙脱石 (HyAl- Mt)复合体,并研究了弱酸性和强酸化条件下 HyAl- Mt与氟之间的相互作用及土壤环境意义.结果表明, pH在 5.0～ 9.0之间时, HyAl- Mt对氟的吸附受 pH影响小;当 pH < 4.5时,吸附能力随 pH减小迅速增大. pH 6.62时, HyAl- Mt对氟的吸附主要是络合交换机制,而 pH 3.02及高氟浓度条件下是表面吸附、矿物溶解及共沉淀-卷扫等协同作用机制,并使 HyAl- Mt具有异常高的氟去除能力.与蒙脱石粘土相比, HyAl- Mt的氟吸附能力明显提高,土壤中的 HyAl- Mt组分可有效地降低氟污染土壤中氟的迁移性并减少其生物有效性.在酸性氟污染的土壤中,氟与 HyAl- Mt相互作用还可一定程度抑制土壤的酸化.土壤酸度越大,这种抑制作用越明显.施用合成的 HyAl- Mt 可作为酸性氟污染土壤修复并控制土壤酸化的有效途经之一.     

磷酸根、铬酸根离子在低聚合羟基铁离子-蒙脱石复合体系中竞争吸附行为的实验研究

在模拟的氧化、酸性土壤条件下，用制备的低聚合羟基铁离子-蒙脱石复合体对磷酸根、铬酸根离子的竞争吸附进行实验研究发现：磷酸根离子和铬酸根离子的不同用量、不同添加顺序对竞争吸附的影响。并与蒙脱石和含水氧化铁对磷酸根离子、铬酸根离子的竞争吸附行为进行了对比。研究表明：在实验条件下，磷酸根离子、铬酸根离子在低聚合羟基铁离子蒙脱石复合体表面存在弱的竞争吸附现象。由于低聚合羟基铁离子蒙脱石复合体具有对磷酸根稍强的亲和性，在竞争吸附中，磷酸根离子处于稍有利的位置。     

羟基铁铝柱撑蒙脱石Keggin结构的稳定性

本文利用Ｋｅｇｇｉｎ结构可以发生类质同象置的性质,制备了含过渡金属离子Ｆｅ的羟基铁铝撑蒙脱石。     

聚羟基铝柱撑蒙脱石吸附重金属离子实验研究

利用keggin离子对蒙脱石进行柱撑制得聚羟基铝柱撑蒙脱石,研究柱撑蒙脱石对Cu^2＋,Cd^2＋,Cr^3＋3种重金属离子的吸附。结果表明：未经焙烧的柱撑蒙脱石对Cu^2＋,Cr^3＋离子的吸附性要比原矿好,而经400℃下焙烧的柱撑蒙脱石对Cd^2＋则有更好的吸附性。用腐殖酸对柱撑蒙脱石改性能提高柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附性能,柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附量都随pH值的升高而增加。另外还对柱撑蒙脱石对3种重金属离子的吸附动力学进行了研究．发现其动力学吸附过程可用Elovicb方程和一级动力学方程进行较好的拟合。     

铁细菌培养过程中低分子有机酸钠盐对含硫酸根铁矿物形成的影响

普遍存在环境中的低分子有机酸盐对氧化亚铁硫杆菌的矿化产物(施氏矿和黄钾铁矾等铁矿物)会产生影响,从而导致环境中有毒重金属迁移转化发生变化.本文探讨了低分子有机酸钠盐对铁细菌HX3成长过程中代谢产物铁矿物的影响,并利用XRD、FTIR、FESEM和EDS对形成的铁矿物进行了表征与分析.研究结果表明,低浓度低分子有机酸钠盐...     

土壤和白菜中低分子量有机酸的气相色谱分析

利用甲醇-硫酸混合液(体积比10∶7)对土壤和白菜中低分子量有机酸同时进行提取和甲酯化衍生,然后利用二氯甲烷液-液萃取,气相色谱法分析。土壤中7种低分子量有机酸(草酸、丙二酸、反丁烯二酸、琥珀酸、马来酸、L-苹果酸、柠檬酸)的添加回收率为81.93%~95.58%,白菜中的添加回收率为84.78%~106.99%,方法的检出限为0.72~4.14 mg/kg。方法用于测定根际、非根际土壤和白菜根系、茎叶中的低分子量有机酸,结果准确可靠。     

蒙脱石吸附模拟核素Sr、Cs的性能研究

基于蒙脱石具有良好的阳离子交换性能,采用静态吸附法,对阜新钙基蒙脱石吸附模拟核素Sr、Cs的吸附条件和吸附行为进行了研究。结果表明:蒙脱石样品对Sr2+、Cs+的饱和吸附量分别为0.271mmol/g和0.780mmol/g,在较大的pH值范围(4～11)内具有良好的吸附稳定性;蒙脱石对Sr2+、Cs+的吸附类型以阳离子交换吸附为主,符合Langmuir和Freundlich模型,但与Langmuir吻合更好,相关系数分别达到0.99924和0.99995。本实验研究对于处理低浓度的含Sr、Cs放射性废液具有重要的意义。     

Impact of Montmorillonite and Calcite on Release and Adsorption of Cyanobacterial Fatty Acids at Ambient Temperature

Minerals might act as important sorbents of sedimentary organic matter and reduce biodegradation, which favors the formation of hydrocarbon source rocks in the earth's history. Since most organic matter is degraded during the sinking process, at ambient temperature, it is important to investigate the adsorption capacity of different minerals during this process, to assess the organic loss from primary productivity to sedimentary organic matter. In this study, montmorillonite and calcite have been selected to study the impact of different minerals on the release, adsorption, and deposition of cyanobacterial (Synechococcus elonpata) fatty acids (FAs) at ambient temperature. Gas chromatography (GC), gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) have been utilized to detect the variation in fatty acids. Primary results suggest that minerals have a different impact on dissolved organic matter. Montmorillonite can specifically enhance the release of fatty acids from cyanobacterial cells by lowering the pH values of the solution. The adsorption of the dissolved organic matter by montmorillonite will also be enhanced under a lower pH value. Conjunction of fatty acids with montmorillonite to form a complex will favor the sinking and preservation of these organics. Selective adsorption is observed among fatty acids with different carbon numbers. In contrast, calcite does not show any impact on the release and adsorption of organic matter even though it is reportedly capable of acting as a catalyst during the transformation of organic matter at high temperature. The primary data bridge a link between primary productivity and sedimentary organic matter, suggesting the relative importance of claystones in the formation of hydrocarbon source rocks in the earth's history.     

榴莲壳和不同炭材料对低汞溶液的吸附动力学

含Hg（Ⅱ）废水直接排放会对环境产生危害,目前多采用活性炭去除,而活性炭制作需要高温热解和活化,导致其使用成本较高。近年来,果皮、果渣、炉渣等废弃物也被尝试应用于直接去除水溶液中的重金属离子。本文采用榴莲壳、椰壳活性炭和活性炭纤维在不同条件下对低浓度Hg（Ⅱ）溶液进行吸附,使用原子荧光光谱法对吸附溶液中剩余的Hg（Ⅱ）含量进行测定,着重对榴莲壳的吸附机理进行探索。实验结果揭示,Hg（Ⅱ）在Lagergren准二级动力学模型下,三种材料最大吸附量（Qm）比较结果为：活性炭纤维（5.61μg/g）>榴莲壳（1.68μg/g）>椰壳活性炭（0.96μg/g）。吸附试验和热力学方程得出三种材料对Hg（Ⅱ）的吸附均是自发进行的（ΔG < 0）;椰壳活性炭对Hg（Ⅱ）的吸附以物理吸附为主（ΔH>0）;榴莲壳吸附为吸热过程（ΔH < 0）,吸附体系升温可提高榴莲壳吸附Hg（Ⅱ）的速率和吸附容量。本研究表明来源广泛的榴莲壳可以作为吸附剂处理含Hg（Ⅱ）的废水,达到以废治废的目的。     

海泡石坡缕石的有机吸附研究

本研究采用红外光谱分析、Ｘ射线衍射分析和电泳等方法对坡缕石和海泡石吸附有机气体进行了研究。实验表明,这种吸附是因静电力的作用而产生的。矿物表面的吸附水可减弱静电力的作用。坡缕石、海泡石对有机气体的吸附量与气体温度、蒸气压、气体分子偶极矩、样品纯度、矿物结晶有关。温度升高,气体分子热运动将加剧,吸附数量随之减少;若气体分子偶极矩加大,则吸附量增加;增大蒸气压能提高气体分子与矿物微粒间的接触频率,从而     

磷酸盐对纳米二氧化钛吸附水体中重金属离子行为的影响和机理分析

纳米二氧化钛(nTiO2)被广泛应用于去除水体中的重金属。磷酸盐作为水体中普遍存在的无机阴离子,能够对重金属离子在nTiO2上的吸附特征产生影响。本文聚焦磷酸盐存在条件下nTiO2胶体颗粒对典型重金属离子(Zn2+和Cd2+)的吸附行为,以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定吸附平衡后水相中重金属离子的浓度。通过批量吸附实验考察不同水化学条件下(离子强度和共存阴离子),磷酸盐对nTiO2胶体颗粒吸附水体中Zn2+和Cd2+特征的影响规律。采用经典吸附等温线模型对实验数据进行拟合,并结合纳米颗粒的Zeta电位和粒径变化等表征手段揭示了相关吸附机制。研究发现：①磷酸盐的存在能有效地增强重金属在nTiO2上的吸附,Zn2+和Cd2+的最大吸附量分别由121.1mg/g和84.7mg/g增加至588.3mg/g和434.8mg/g,增加了3.8~4.1倍。这主要由于磷酸盐能够通过桥连作用形成金属-磷酸盐-nTiO2三元络合物以及增加重金属离子和胶体颗粒之间的静电引力,从而增强nTiO2对重金属离子的吸附。②背景溶液中离子强度的增加会降低nTiO2对重金属离子的吸附效果。当背景溶液中离子强度(NaCl浓度)从0增加至10mmol/L时,nTiO2与金属离子之间的静电吸引会减弱,同时Na+与重金属离子竞争nTiO2表面吸附位点亦降低了nTiO2对重金属离子的吸附。③共存竞争性阴离子(如Cl-、NO3-和SO42-)会削弱磷酸盐对nTiO2吸附金属离子的增强作用,抑制顺序为：SO42->NO3->Cl-,即与其离子半径的数量级成反比。这是由于共存阴离子与磷酸盐竞争nTiO2表面的吸附位点所致。研究结果表明,磷酸盐可以显著地增强nTiO2对重金属离子的去除效能,但是去除效能的大小会受到背景溶液中水化学条件的影响。     

铵在中砂上的3种吸附形态研究

通过动力学和等温吸附实验,研究了不同初始氨氮浓度下水溶铵、交换铵和固定铵在中砂上的吸附规律。结果表明,吸附平衡时各种形态铵含量随初始氨氮浓度增加而增大。3种形态铵吸附行为符合准二级动力学方程。吸附速率常数K大小顺序为：固定铵〉交换铵〉水溶铵,初始速率：固定铵〈交换铵〈水溶铵。随着初始氨氮浓度的增加,水溶铵占总铵的比重由40%上升到65%,其吸附的主要限制步骤为颗粒间扩散。交换铵对总铵的贡献率维持在25%左右,吸附饱和后有所降低,初始氨氮浓度为交换铵吸附的主要限制步骤。固定铵达到饱和时,吸附量只有26.18 mg/kg,对总铵的贡献率由33%下降到9%。     

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。     

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。