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《矿物岩石地球化学通报》2020,(2)
为研究不同产地埃洛石对阴、阳离子型染料的吸附性能差异,以产自山西临汾、四川广元、湖北丹江口的天然管状埃洛石作为阳离子型染料亚甲基蓝,以及有机硅烷接枝改性的湖北埃洛石作为阴离子型染料酸性橙Ⅱ的吸附剂进行实验研究。结果表明,天然埃洛石带有负电荷,适合作为阳离子型染料亚甲基蓝的吸附剂,其最大吸附量约为90 mg/g,吸附符合准二级动力学模型。埃洛石的微结构(零电荷点pH、表面位密度、孔结构等)对其吸附性能产生直接制约作用。有机硅烷接枝改性将埃洛石表面电荷调控为正电荷,将其开发为阴离子型染料酸性橙Ⅱ的吸附剂(需调节溶液pH=2),其最大吸附量为80 mg/g。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>作为地壳中含量最丰富的矿物种类之一,石英族矿物在成岩成矿及地表、土壤环境过程中起着重要作用。该族矿物化学成分为Si O2,其结构中硅氧四面体聚合方式的多样性会形成不同晶体结构,即同质多像现象。这些晶体结构间的不同可能导致矿物表面微结构和性质差异。本研究通过表面位密度测定、电位滴定、批序吸附实验以及X射线光电子能谱(XPS)等方法,探究了石英族矿物中最常见的α-石英和α-方石英的表面性质差异。亚甲基蓝批序吸附实验中,在综合考虑比表面积、p H、温度等一系列影响因素的情况 相似文献
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埃洛石是一种天然的管状粘土矿物,在环境治理方面有广泛的应用。室温条件下通过钛酸丁脂的水解反应在埃洛石上负载了TiO_2。分别在避光条件和紫外光照射下,通过亚甲基蓝溶液的降解研究了埃洛石和负载TiO_2埃洛石的吸附和光催化性能。通过亚甲基蓝被吸附和降解的量,评价了样品的吸附和光催化性能。由于复合了吸附和光催化性能,负载TiO_2埃洛石能迅速降解水中的有机污染物——亚甲基蓝,其降解速度要快于纯埃洛石,因为纯埃洛石只有吸附性能。这是埃洛石应用研究方面的一次新尝试。该研究对大气和水体中各种污染物的去除和降解必然有积极的指… 相似文献
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《矿物学报》2016,(2)
通过共沉淀法将水溶性四羧基镍酞菁(Ni Pc)负载到镍-铝碳酸根水滑石(Ni Al-LDHs)上,制备负载型催化剂(Ni Pc/Ni Al-LDHs)。采用XRD、FT-IR、UV-Vis、TG-DTA和SEM等技术对酞菁衍生物和Ni Pc/Ni Al-LDHs的结构进行表征。结果表明Ni Pc没有改变Ni Al-LDHs的晶型结构和热稳定性能。在10 mg/L、25 m L的甲基橙溶液、p H值为3、H2O2用量50μL的条件下,Ni Pc/Ni Al-LDHs协同H2O2光催化氧化降解甲基橙3 h后,甲基橙剩余率为16.33%。溶液p H值在3~7范围内,Ni Pc/Ni Al-LDHs/H2O2都能有效光催化氧化降解甲基橙,且光催化氧化降解过程涉及到羟基自由基反应。 相似文献
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湖南辰溪仙人湾高岭土矿床是新近勘查发现的岩溶洞穴胶体沉积型埃洛石矿床。运用化学成分分析、X射线衍射、红外吸收光谱、差热-热重分析、扫描电子显微镜以及氮气吸附解吸分析等研究手段,较系统地研究了该矿床的矿物学特征。除有极少量碎屑状石英,以及附着于埃洛石外表面的凝胶成因石英外,主要矿物是1 nm埃洛石,部分为0.7 nm埃洛石。埃洛石的Fe2O3平均含量仅约0.14%,TiO2平均含量仅约0.08%,为形态完整的管状晶体,管长一般为1.0~1.5μm,外径一般0.05~0.1μm,平均孔径0.016~0.030μm,是超薄精细陶瓷优质原料,在微反应器、限时释放器、有序结构膜组装以及环境净化材料方面具有潜在开发利用价值。 相似文献
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湖南辰溪仙人湾埃洛石的表面吸附性能研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过N2吸附-解吸附、表面电位测试及透射电镜等手段研究了湖南辰溪仙人湾埃洛石的表面吸附性能。本区埃洛石属中空管体,吸脱附等温线属于Ⅱ类等温线。由BJH方程计算孔径在2.5~200 nm之间均有分布,集中在3~40 nm之间,由HK方程计算微孔集中分布在0.6~1.9 nm之间。天蓝色埃洛石孔隙丰富,以中微孔为主,纯白色埃洛石孔隙发育程度相对较低,以微、中、大孔为主。埃洛石的表面零电点接近pH=2。在pH=5~10之间,Zeta电位趋向稳定在-40 mV左右。本区埃洛石比表面积为35~87 m2/g,平均孔径为16.20~30.12 nm,具有很强的气体吸附能力和离子交换吸附能力。天蓝色埃洛石表面吸附性能最强,是优先考虑的开发对象。 相似文献
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埃洛石作为一种典型的高岭石族矿物,大部分情况下呈现出管状形貌,近年来已被广泛用作缓释容器、催化剂载体、有机聚合物填充材料、储氢材料和纳米材料模板等,具有重要的应用价值。对埃洛石微观化学信息的研究,不仅有助于理解埃洛石地质成因、掌握埃洛石结构细节,还有助于提高埃洛石使用性能、拓宽其应用范围。本文针对埃洛石的结构、形貌和发生卷曲的机理等进行了详细介绍;此外,鉴于长期以来埃洛石名称的混乱状态,本文还对其命名历史进行必要综述。在此基础上,给出埃洛石的中文建议名称,提出目前结构研究中存在的一些问题,并对未来的研究方向进行了展望。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
目前黏土矿物的理论研究,主要还停留在研究矿物在环境变化影响下的结构变化。为了提高黏土矿物的产品附加值,人们开始关注黏土矿物的深加工改性与综合利用。关于黏土矿物表面和本征结构改性的计算模拟在国内外已经初步展开,但仍有待深入研究[1-2]。如何有效地结合理论和实验研究,阐明黏土矿物功能化后的结构与性能变化,是矿物材料的一个研究重点。课题组通过系统分析黏土矿物功能化过程中铝、硅骨架的改变程度,研究探讨铝硅酸盐及其衍生产物在表面改性和本征改性下的几何结构和电子、光学性能变化。以Sb2S3/二氧化硅纳米管表面结构的理论模型为例,通过DFT计算研究了功能纳米颗粒在有机功能化黏土矿物表面负载的界面机理[3],研究了功能化前后几何结构与电子结构的变化及纳米颗粒尺寸效应的影响、硅氧四面体外表面嫁接巯丙基在吸附纳米颗粒中起到的作用,发现当杂化纳米复合物各个组分的电子结构发生显著杂化,其主要光学性能由负载的纳米颗粒的电子结构决定,并证实了从功能颗粒到矿物基体的电荷转移,且DFT计算得到的电子结构信息将有利于未来对这类复合材料的原子尺度研究,可为以功能化黏土矿物表面结构为多功能基体合成功能特性可调的纳米复合材料提供理论借鉴。结合DFT计算,研究了由凹凸棒石为硅源制备的Au/Al-MCM-41的电子结构和光学性能,以及金和Al-MCM-41基体的相互作用,发现所制备材料相对于Au-MCM-4l材料的吸收边蓝移源于黏土矿物中的Al源的电荷补偿效应[4]。在研究埃洛石制备含铝介孔二氧化硅管的过程中铝脱除过程和硅缩聚过程的原子结构变化时,结合实验表征及DFT计算,发现NMR谱随硅氧结构变化的总体趋势与一般经验规律相似,即与Q3结构成键的Al越少则NMR化学位移数值越低[5]。课题组正在开展的研究工作主要集中在黏土矿物脱Al后氢键重构作用下Si原子附近局域产生的结构形变,分析负载埃洛石表面的局域结构和电子性能变化,以期深度解析埃洛石表面功能化后Al原子与负载原子的电荷转移,以及埃洛石基体和表面负载的纳米功能颗粒的电子转移规律,为矿物基复合功能材料的性能提升提供思路。 相似文献
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矿物-水界面的表面离子化和络合反应模式 总被引：19，自引：1，他引：19
表面络合模式已广泛应用于研究矿物表面吸附和溶解反应,尤其是(氢)氧化物和层状铝硅酸盐矿物。表面官能团是矿物参与表面络合反应的基本单元,(氢)氧化物矿物只具有表面羟基,而层状铝硅酸盐矿物除表面羟基外还具有离子交换位。矿物的表面电荷由永久结构电荷、配位表面电荷和离解表面电荷组成,各种零表面电荷状态可由不同的零电荷点来表征。恒电容模式、双层模式和三层模式是3种最常用的表面络合模式,它们在双电层结构、表面反应(质子化反应和络合反应)、表面电荷与质量平衡方程及应用范围上存在着一些差异。 相似文献
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高岭石表面的酸碱性质 总被引：5，自引：0，他引：5
采用双位模式（即假定高岭石表面存在＞AIOH和＞SiOH基团）拟合高岭石表面的酸碱滴定数据并描述表面上发生的质子化反应，Al位和Si位的表观常数拟合值分别为pKal,Al=1.78、pKa2,Al=8.47和pKa2,Si=5.12，它们的酸性比对应的（氢）氧化物表面位的更强。高岭石的总表面位密度远大于氧化铝和二氧化硅，其原因很可能是溶液中的质子或羟离子能够渗入高岭石的层间，与层间的羟基发生反应。此外，Al位密度也比Si位大近一个数量级，这种与理论化学式偏离的现象可受多种因素的影响。高岭石表面总体在pH低于4.0时带正电荷，在pH高于4.0时带负电荷。正电荷仅由＞AlOH基团通过质子化作用形成＞AlOH2^ 表面化合态来提供，而负电荷则由＞AlOH和＞SiOH基团的去质子化作用产生，分别形成＞AlO^-和＞SiO^-表面化合态。 相似文献
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对江西赣南6个地区风化淋滤型稀土矿中全风化层的粘土矿物进行了研究,为进一步了解粘土矿物对该类型稀土矿中稀土元素分异的影响奠定了基础。X射线衍射自然定向片、甲酰胺片、饱和乙二醇片和加热片、红外光谱及扫描电镜观察结果表明该区粘土矿物以片状高岭石和针管状7埃洛石为主,其中坳背塘、长坑屋、上堡、杨村样品主体为高岭石,足洞样品中发育大量埃洛石,而石排样品中高岭石与埃洛石比例相当。电感耦合等离子体质谱分析表明稀土元素在粘土矿物中大量富集,其稀土元素配分不仅受到原岩的影响,而且受到粘土矿物本身性质的影响。Ce元素在足洞和石排样品的粘土矿物中表现出正异常,而在其他样品粘土矿物中表现为负异常,可能与其中发育的埃洛石密切相关。Ce元素可能以方铈矿胶膜的形式包裹在针状埃洛石中,和/或以离子形式被选择性吸附于埃洛石表面。 相似文献
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泡沫镍基P-25薄膜光催化降解水中喹啉 总被引：1，自引：0，他引：1
为了提高TiO2薄膜的光催化效率和使用稳定性,采用浸渍涂布法将粉体P-25 TiO2负载在泡沫镍基片上,制备泡沫镍基负载P-25薄膜光催化材料,利用XPS和FE-SEM分析了薄膜的晶相和形貌,并考察了不同条件下P-25薄膜对水中喹啉的降解效能。研究发现：P-25薄膜均匀覆盖泡沫镍基片表面,薄膜呈混晶结构,表面呈现微裂痕。实验表明：增大光照强度和曝气量能够明显提高水中喹啉的光催化降解率;低pH有利于水中喹啉的去除;初始浓度和温度不是光催化反应的主控因子;曝气产生的吹脱、扰动和水力紊流效应对光催化反应的影响不明显。结果显示：不改变水溶液温度和pH条件下,P-25薄膜对水中喹啉有良好的去除效果,并可多次重复使用。 相似文献
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本文指出除了通常认为的蒙脱石类粘土矿物能吸附较多铀之外、埃洛石也能较多地吸附铀.文中介绍了含铀埃洛石的特征.实验表明埃洛石有膨胀性.埃洛石不但能够由其表面吸附铀,铀也能以铀酰（UO2）2+方式进入埃洛石的层间.在不同的地质条件下形成不同的富铀粘土矿物.富铀蒙脱石是在碱性环境中形成的,而在中酸性环境中就形成富铀埃洛石. 相似文献
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福建郭山高岭土矿床中高岭矿物的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
本文运用X射线衍射、红外吸收光谱、分析电子显微术和化学分析等多种方法对福建郭山高岭土矿床中的高岭矿物(高岭石和埃洛石)的矿物学性质、分布及矿物形成的阶段性变化进行了系统研究。结果表明,根据高岭石和埃洛石相对含量的多少,花岗岩风化剖面全风化带划分的4个矿物段可以反映这两种矿物的分布特点。埃洛石为具有管状和多面体球状的7?型以及10?—7?、7?-高岭石过渡型。高岭石晶体形态和结晶有序度在风化剖面垂直方向上的规律性变化与高岭石的形成经历了初始结晶——强烈高岭土化——风化作用后期的阶段性变化有关。 相似文献
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Zn3(PhCH=CHCOO)6(phen)2.H2O晶体具有与锰氧化物及锰氢氧化物类似的微结构,在生成环境与晶体化学微结构方面有明显的环境属性,是一种新生环境矿物.为研究其纳米晶结构、最佳纳米尺度和环境矿物属性,在溶液法合成该配合物晶体的基础上,采用纳米晶参数计算方法,对该配合物纳米级微粒的晶胞数、原子数、表面原子数和表面活性随微粒在纳米尺度范围内的变化进行了计算,对比锰氢氧化物结构,发现该配合物晶体活性、表面效应与颗粒尺度有密切关系,内部结构具有鲜明的环境属性.结合晶体颗粒的比表面积与总原子数相对颗粒尺度的变化关系,理论上确定了该颗粒最佳纳米化尺度为138nm,为此类物质纳米晶在环境方面的研究应用奠定了基础. 相似文献
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针对赣南风化淋积型稀土矿中稀土元素的分异现象,通过研究该稀土矿的主要矿物成分——高岭石和埃洛石-7的矿物特征及其在不同条件下的吸附特征,探讨了该类型稀土矿的成矿机制和稀土元素分异机理。高岭石和埃洛石-7吸附稀土元素的能力受体系p H值以及金属阳离子钾、钠的的影响,且埃洛石-7吸附稀土元素的能力高于高岭石。横向对比实验结果表明当体系中赋存有K+时,两种粘土矿物对稀土元素的吸附呈现出分化趋势,其中高岭石主要吸附中-重稀土元素,埃洛石-7反之,因此风化淋积型稀土矿风化过程中释放出的K+可能会使高岭石和埃洛石-7呈现出差异吸附特征,进而反过来影响稀土矿中稀土元素的配分。 相似文献
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《矿物学报》2017,(6)
游离态Fe(Ⅱ)与磁铁矿的相互作用对环境污染物具有较强的还原活性。在自然界中,磁铁矿结构中的Fe2+和Fe3+常被过渡金属类质同像置换,显著改变磁铁矿的结构特征,物理化学性质和表面反应性。本研究考察了锌类质同像置换对磁铁矿与Fe(Ⅱ)共存体系去除Cr(Ⅵ)活性的制约及其机制。系列锌置换磁铁矿(Fe3-xZnxO4,x=0,0.25,0.49,0.74和0.99)用共沉淀法制备,并用XRD、TG、比表面积、酸碱滴定等方法进行系统的结构和物理化学性质表征。研究结果表明:系列锌置换磁铁矿样品具有尖晶石结构,Zn置换没有明显改变磁铁矿的晶体结构。比表面积和表面位密度随Zn置换量的提高而逐渐增大。在中性条件下,Cr(Ⅵ)快速吸附到磁铁矿表面,然后逐渐被磁铁矿及其表面吸附态Fe(Ⅱ)还原,最终固定在磁铁矿表面。随着Zn置换量的增加,磁铁矿与Fe(Ⅱ)共存体系对Cr(Ⅵ)的去除效率呈现先降低,后提高的变化趋势,这主要归因于共存体系对Cr(Ⅵ)还原能力的降低和吸附能力的提高。 相似文献