pH值对羟基磷灰石除镉行为的影响

介质的pH值是影响羟基磷灰石(Hap)除镉行为最为复杂的因素之一,它决定了水溶液中Cd2+的赋存状态及Hap的溶解特性与表面性质等,而这些因素与Hap的除镉行为密切相关。实验研究表明,强酸(pH<3)条件下Cd2+的去除率随pH值的升高增加较快,但当pH≥3时这种增加变缓。在广泛的pH值范围内,Hap在含镉溶液和空白溶液中均表现为质子催化和非化学计量比的溶解机理。根据络合平衡计算,Cd2+在不同pH值时具有不同的型体及分布系数。Hap在空白溶液中的表面电动电势ζ为负值,且随pH值的增加其电负性增大。由此可知Hap除镉行为的作用机理是表面络合与表面电位吸附,而不存在溶解 沉淀作用。     

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。     

羟基磷灰石吸附剂去除铬黄工业废水中铅离子的研究

羟基磷灰石吸附剂对铬黄废水中Pb^2 吸附的间歇实验结果表明：当每吨废水中吸附剂用量为200～400g时，常温搅拌60min后，在弱酸性或中性废水中，铅离子质量浓度由2.74mg/L降至0.5mg/L以下，完全符合GB8978-1996工业废水排放标准1.0mg/L。     

磷灰石固定水溶性铅离子研究进展

羟基磷灰石与天然磷灰石均能有效地固定水溶性铅离子,１ｇ羟基磷灰石或改性活性天然磷灰石除去水溶液中的铅离子量可以高达８００ｍｇ;其反应机理以磷灰石的溶解与铅的磷酸盐矿物的沉淀为主,伴有表面吸附作用。羟基磷灰石和改性活化天然磷灰石可用于含铅废水的处理,而性能良好的天然磷灰石在对铅污染水体、土壤及废弃物进行原地改良方面具有广阔的前景。     

羟基磷灰石除氟的实验地球化学研究

中国和世界上许多国家（地区） 都面临着饮用水氟含量超标的问题,因此研究氟的环境地球化学行为以及探索除氟 技术和原理至关重要。本实验采用廉价的非金属矿物羟基磷灰石作为吸附材料,研究羟基磷灰石吸附溶解态F-的地球化学 行为和机制,考察反应时间、pH、初始F-浓度等环境参数对吸附反应的影响。实验结果发现羟基磷灰石对F-的吸附反应需 进行到48 h以上时才接近反应平衡。在实验条件下（pH≥4）,F-的吸附量随pH升高而降低,羟基磷灰石对F-的吸附受pH 调控。同时还发现羟基磷灰石在pH=6条件下对F-的吸附等温线既满足Langmuir等温模式（R2=0.89） 同时也满足Freundlich 等温模式（R2=0.99）,并推导出该条件的理论最大吸附量为21.6×10-3。本研究还进一步采用了先进的XRD、SEM、 HR-TEM、19F NMR手段,系统地表征了反应前后吸附产物的形态和成分变化,发现在高F-浓度条件下,F-在羟基磷灰石表 面的吸附机制不再是单层的表面配位。核磁共振的结果表明F-可部分取代羟基磷灰石结构中的隧道羟基而形成含氟羟基磷 灰石。研究结果表明羟基磷灰石是一种相当具有潜力的除氟材料,值得进一步开发。     

羟基磷灰石吸附水溶液中Cd~(2 )的影响因素的研究

对羟基磷灰石 (Hap)固定水溶性Cd2 的影响因素进行了较为系统的实验研究。实验表明 :去除率与Cd2 初始浓度呈负相关 ,在Cd2 初始浓度 <10mg/L时 ,与作用时间、pH值、Hap用量呈正相关 ,温度对去除率的影响较小。通过正交实验确定了最佳吸附条件 :Hap用量为 5g/L ,pH值为 6 ,作用时间 5min。     

羟基磷灰石吸附水溶液中Cd^2＋的影响因素的研究

对羟基磷灰石(Hap)固定水溶性Cd2+的影响因素进行了较为系统的实验研究.实验表明去除率与Cd2+初始浓度呈负相关,在Cd2+初始浓度<10 mg/L时,与作用时间、pH值、Hap用量呈正相关,温度对去除率的影响较小.通过正交实验确定了最佳吸附条件Hap用量为5 g/L,pH值为6,作用时间5 min.     

黏土质白云岩去除水中铅离子作用及机理

黏土质白云岩是新生代形成的弱固结沉积白云岩,具有丰富且开放的孔隙率及高化学反应活性,其作为环境工程材料的应用值得探讨。本文研究了黏土质白云岩去除溶液中铅的效果和作用机理,考察了黏土质白云岩除铅动力学以及初始浓度、固液比对除铅效果的影响。结果表明,黏土质白云岩与不同浓度的铅溶液反应达到平衡所需的时间不同,初始铅浓度越高反应平衡时间越长,与铅浓度100 mg/L溶液反应70 h才基本达到平衡;黏土质白云岩除铅效果主要受反应平衡后溶液的p H值控制,固液比也可影响溶液p H值;固液比越高,平衡p H值越高,铅去除越完全;黏土质白云岩去除溶液中铅离子的作用机制是其中的白云石诱导的铅沉淀,白云石溶解同时形成了碱式碳酸铅。     

水热条件下方解石-磷灰石转化机制影响因素初探

磷灰石广泛存在于生物体和各种地质体中,其形成机制随物理化学条件变化而变化。本文采用Raman光谱、扫描电镜和X射线谱仪等技术研究了水热条件下,方解石向羟基磷灰石转变过程中矿物物相的变化,探讨了羟基磷灰石的形成机制。结果表明,在弱酸性环境下,方解石中的碳酸根离子先被溶液中的磷酸氢根离子交代,形成二水合磷酸氢钙(DCPD),随后部分DCPD经过脱水脱氢作用逐步转变为羟基磷灰石(HAP),还有部分磷酸氢钙溶解在水溶液中;但在碱性环境下,仅有少量的方解石转变为HAP。由此可知,磷酸盐流体中,羟基磷灰石替代方解石的生长是一种溶解-沉淀耦合的过程。低温条件下,酸性缓冲溶液条件首先生成DCPD,而后转变为HAP,碱性条件直接生成HAP。温度升高能加速方解石向HAP的转变,并且未发现DCPD的中间相。     

水溶液中合成羟基磷灰石的实验研究

羟基磷灰石（HA）是一种生物活性陶瓷材料，为目前齿科和骨科所常用的替代材料，采用中和反应和复分解反应制备HA，并分析讨论了温度，pH值，加料方式，加料速率及超声波等因素对合成HA的影响，制得样品均用化学分析法测定Ca/P值，部分采用X射线衍射法（XRD）和电镜照相（SEM）来鉴定样品HA的纯度。     

方解石负载羟基磷灰石复合材料去除水中铀离子的PRB活性介质研究

铀污染地下水分布于世界多国,其危害备受关注。本文基于溶胶-凝胶法制备方解石负载羟基磷灰石复合材料(CLHC),通过静态与动态对比试验,探讨了PRB活性介质对水中铀离子的吸附机理和去除效果。试验结果表明,制备的CLHC表面被羟基磷灰石覆盖,对铀离子具有较强的吸附能力。当U的初浓度为5.0 mg/L、试验周期为2 h、溶液pH值为4、CLHC用量为0.5 g/L时,CLHC可以吸附水中所有的铀离子。CLHC对铀离子的吸附过程可以用Langmuir等温吸附模型、粒子内扩散吸附动力学模型和准二级吸附动力学模型较好地进行描述。石英砂负载羟基磷灰石与CLHC相比,后者具有更强的吸附能力,而且具有更长的使用寿命。CLHC在吸附铀的过程中没有价态变化,其对铀离子的吸附主要为离子交换的化学吸附。本研究的成果可为可渗透反应墙被应用于铀污染地下水修复提供试验依据。     

珊瑚羟基磷灰石人工骨物理化学性质研究

将天然矿物材料珊瑚经自行设计的创新工艺流程“热液交换反应”合成出珊瑚羟基磷灰石(CHA)。利用扫描电镜、电镜图像处理、扫描电镜能谱、化学分析、ICP-AES和X射线衍射等方法测定其物理化学性质,并应用于临床。自行研制的CHA人工骨色白,孔隙率为25.87%~53.58%,与人骨及原珊瑚的孔隙率近似,莫氏硬度为3~4,抗压强度4.87~12.31MPa。化学成分:CaO=53.13%~64.09%,P2O5=35.52%~46.48%),CaO/P2O5=1.143~1.804。ICP-AES分析共测定24种微量元素,除Ca、P、K、Na、Al及Sr含量较高外,Pb、Co、Ni、Ba、Mn、Cr、Th、V、Cu、Ti、Mo、Zn、Mg、Nb、Be、Sc、Na和Li等,其质量分数均在(n~10n)×10-6范围,为人体所能承受含量。测试结果表明,人工骨色泽、孔隙结构和化学成分与人骨相近,具良好的生物相容性和骨传导性。临床应用60余例,无毒,无副作用,成骨能力强,是一种良好的骨移植替代品。     

镉-钙羟基磷灰石固溶体晶须的液相合成及其晶体化学与热力学研究

通过XRD、FT—IR和SEM等方法对采用液相化学反应法合成的镉-钙羟基磷灰石（cadmium—calcium hydroxyapatite,Cd—CaHap）连续固溶体进行分析,结果表明：Cd—CaHap中没有杂质相存在,是纯的固溶体晶须。它们的晶胞参数a和c、晶胞体积V随Cd离子替换量x（原子百分数）的增加呈线性减小,线性方程分别为：a=0．94727—9．159&#215;10^-5x（R=0．9847）;c=0．688682．070&#215;10^-4X（R=0．9815）;V=0．5357—2．74&#215;10^-4X（R=0．9925）。随Cd离子含量的增加,固溶体的标准摩尔生成焓呈线性增加：△fH=46．53402x-13316．31257（R=0．99998）。摩尔混合焓△mH曲线的非对称性则说明替换后的Cd离子在磷灰石结构中可能存在着优先占位的倾向。     

流体混合作用导致金沉淀机理的实验研究

为了研究流体混合作用导致金沉淀的两种主要机理, 通过简化实验体系、分离影响因素, 分别设计了降温、盐度变化导致金沉淀的模拟实验.研究表明:(1)随温度降低溶液的金溶解度也随之降低, 二者之间呈现一种复杂的函数关系; 在300 ℃左右的温度段, 是金沉淀的一个很有地质意义的温度区间;(2)含金流体盐度的降低, 引起流体中金的配位基浓度降低, 导致金沉淀;(3)岩石中发生碱交代有利于金定位富集      

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。     

合成磷灰石的去氟机理研究

用固相反应法和sol-gel法合成了不同类型的磷灰石（AP），并采用TEM、XRD、IR、BET比表面积法及静、动态吸附等方法研究了不同AP的比表面积、结晶度、晶胞参数、结晶尺寸、晶格缺陷度、Ca/P摩尔比和煅烧温度等与吸氟能力的关系，结果表明：结晶度高、晶粒大的AP有较小的吸氟量，属表面单分子层化学络合吸附机理；酸活化的AP有较大的吸氟量，属溶解-沉淀与沉淀物表面纳米尺寸效应吸附的复合去氟机理；具纳米尺寸的HAP在常温、常压、无二次污染、小于11mg/L的低含氟浓度废水中且不酸化情况下有较大吸氟量，属纳米尺寸效应吸附机理。     

砂岩储层中有机酸对主要矿物的溶蚀作用及机理研究综述

砂岩储层中有机酸对矿物的溶解和沉淀在很大程度上影响着次生孔隙的发育。研究发现，有机酸之所以能提高石英的溶蚀速率和长石的溶解度，主要是由于在矿物的表面及溶液中形成络合物，有效地降低了矿物表面反应的活化能及溶液中硅、铝离子浓度的结果。有机酸与粘土矿物的吸附或催化反应可抑制长石等其他矿物的溶解。有机酸与CO2一起共同控制着体系中碳酸盐的溶解或沉淀。     

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。     

浅层地下水氟的溶解／沉淀作用的定量研究

以河北邢台山前平原浅层高氟地下水为例，根据氟的化学热力学分析，确定了控制浅层地下水中氟迁移和富集的固相沉淀物，以及不同化学类型的浅层地下水中含氟固相沉淀物的溶解／沉淀条件；利用浅层地下水化学平衡反应模型和ＰＨＲＥＥＱＥ软件，确定了氟化的稳定区域，计算了氟化钙的饱和指数．研究结果表明，在浅层高氟地下水的整个形成过程中，都表现为氟由固相转入水相的趋势，有利于氟的迁移和富集     

石英溶解机理的研究进展

鉴于石英溶解对全球变化和环境影响的重要性,其机理的研究成为近来地学领域比较活跃的课题.许多学者从物理、化学,甚至生物学的角度研究了石英溶解的机理.本文从pH值、温度、离子强度和表面形态四个方面综述石英溶解机理的研究进展.前人的研究成功地解释了石英-水在不同条件下的溶解机理,成功地解决了溶解动力学相应的单个参数问题.但是,石英溶解的条件非常复杂,往往是多个因素共同作用的结果,因此只研究单个参数的影响无法真正了解矿物溶解的动力学机理.石英溶解机理需要探索实验和理论方面更深层次的问题.