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酸化粘土矿物在环境污染物的治理方面有广泛的应用。本文研究了酸处理对坡缕石结构的影响,以及酸化坡缕石对典型挥发性有机污染物苯的吸附性能。结果表明,坡缕石晶体有较强的抗酸性,酸活化明显提高其比表面积与孔容,但其最可几孔径大小不会发生变化。盐酸对坡缕石的溶蚀主要发生在端面及外表面,硅溶出产生的无定型二氧化硅仍保持原坡缕石的棒状形貌。酸活化可提高坡缕石在低压区与高压区内对苯的吸附量,分别比原土提高了35.2%和19.9%。低压区吸附占主导作用的是比表面积与微孔体积,而吸附剂表面对有机物的亲和性在中压区占主导,高压区吸附则以介孔与大孔为主。 相似文献
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在与传统白炭黑对比研究的基础上,利用TEM和氮吸附法对纳米纤维状白炭黑(MLD为92.73%)进行研究,主要讨论了纳米纤维状白炭黑多孔结构的成因、孔径大小、孔分布及孔类型等特征分析表明:纤蛇纹石中氢氧镁石八面体层被酸溶蚀和硅氧四面体层的塌陷是导致这种白炭黑具有多孔纳米纤维结构的直接原因。这种白碳黑的长度为微米级或纳米级,其孔隙以小于6.5nm的中孔为主,其中又以孔径2.1nm和3.8nm处的孔隙数量最多。它有两种孔隙类型:纤维上的孔隙和纤维的堆积孔隙。纤维上的孔隙包括SiO2微粒间的孔隙、其聚结体间的孔隙、残余纳米管的管道和毛细… 相似文献
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纳米纤维状白炭黑的孔隙特征 总被引：5，自引：0，他引：5
在与传统白炭黑对比研究基础上,利用TEM、XRD、FT_IR和氮吸附法对纳米纤维状白炭黑(MLD为92.73%)进行研究,主要讨论了纳米纤维状白炭黑多孔结构的成因、孔径大小、孔分布及孔类型等特征。分析表明纤蛇纹石中氢氧镁石八面体层被酸溶蚀和硅氧四面体层的塌陷是导致这种白炭黑具有多孔纳米纤维结构的直接原因;有两种孔隙类型,即纤维上的孔隙和纤维的堆积孔隙;纤维上的孔隙包括SiO_2微粒间的孔隙、其聚结体间的孔隙、残余纳米管的管道和毛细管道;孔径2.1和3.8nm处的孔隙数量多,并且在纳米纤维(或管)上存在大量小于5nm左右的微孔。研究证明了在用于橡胶、塑料填充补强剂和催化剂载体等方面,纳米纤维状白炭黑更优于传统白炭黑。 相似文献
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纳米铁去除饮用水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ) 总被引：3，自引：1，他引：2
在好氧水体中,As(Ⅲ)比As(Ⅴ)更易迁移,而且在水处理过程中去除效率更低。在实验室合成制得BET比表面积为49.16 m2/g,直径范围为20~40 nm的纳米铁。通过批试验考察纳米铁对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)去除能力及其反应动力学情况。结果表明,在pH为7,温度20℃时纳米铁能够快速地去除As(Ⅲ)和As(Ⅴ),在60 m in内,0.25 g纳米铁对起始浓度为968.6μg/L As(Ⅲ)和828.9μg/L As(Ⅴ)的去除率大于99.5%。反应遵循准一级反应动力学方程,标准化后的As(Ⅲ)和As(Ⅴ)比表面积速率常数kSA分别为1.30 mL/(m2.m in)和1.64 mL/(m2.m in)。由实验结果可知,具有高反应活性的纳米铁是用于含砷饮用水处理非常有效的吸附材料。 相似文献
5.
对胜利油田胜坨地区碎屑岩储层岩芯样品和岩石薄晶片分别采用场发射扫描电镜、透射电镜进行镜下观察与能谱测试分析。结果表明：碎屑岩中骨架矿物石英和长石中存在纳米尺度的结构特征;石英镜下可见类蚀像凹坑、雏晶单晶、平行脊线、晶体位错、类包裹体晶内核等5种纳米尺度的结构;长石镜下可见晶面平行凹痕、溶蚀针、纳米级薄层断阶、长石高岭石化、晶体位错和超微包裹体等6种纳米尺度的结构;这些结构大多在几百纳米的尺度范围内,有的甚至只有几十纳米;矿物在纳米尺度上表现出的结构特征与其本身的硬度变化、晶体品格缺陷、晶体生长过程以及成岩作用的显微表现和显微构造应力改造作用有关。对碎屑岩骨架矿物中纳米尺度结构特征的进一步研究有望为岩石显微变形的应力作用机制和方式以及溶解作用等成岩作用模式做出有效分析,进而为油气勘探开发提供新的探索方式。 相似文献
6.
化学刺激能够改善增强型地热系统(EGS)热储层裂隙连通情况、提高裂隙渗透率。本文以EGS热储化学刺激为出发点，开展土酸体系 花岗岩作用实验，总结实验规律，明确了酸岩作用机理，建立多矿物耦合反应动力学模型并获取重要参数。得出以下结论：土酸中HF浓度越高，对花岗岩的溶蚀率和溶蚀速率就越大，但更易产生二次沉淀；酸液中离子的浓度与不同矿物溶蚀存在对应关系，Na+和K+分别来自于钠长石和伊利石，Al3+和硅来自长石类和黏土类矿物，Ca2+前期来自方解石，后期受钙长石和氟石影响；土酸 花岗岩反应为双重机制控制下的动力学反应；HF机制下的矿物溶解反应速率常数数量级约为10-4～10-5，比中性机制下的矿物的溶解速率提高了约9个数量级。研究结果可以为EGS储层化学刺激工作提供理论支持。 相似文献
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纳米镍-铁去除四氯乙烯的影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
氯代烃是地下水中最常检出的有机污染物之一,传统的处理方法需要很长时间与大量经费。本文利用批实验的研究方法以四氯乙烯(PCE)为目标污染物,研究纳米镍铁在去除PCE过程中的影响因素。实验结果表明,暴露后的纳米镍铁脱氯速率比不暴露时速率降低约4倍;反应温度是影响反应速率的重要因素之一,每升高10℃,反应速率常数kSA提高2～3倍;在一定范围内,镍/铁质量比越高,越利于脱氯反应的快速进行,镍/铁的质量比为8%左右时,对氯代烃脱氯速率最快;反应液中的溶解氧不利于纳米颗粒对氯代烃的降解。 相似文献
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鄂尔多斯盆地奥陶系不同组构碳酸盐岩埋藏溶蚀实验 总被引：1，自引：0，他引：1
鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层受埋藏溶蚀作用控制明显,而地层深部复杂的水-岩反应造成埋藏溶蚀研究难度较大,并进而影响了储层的评价与预测。分别利用CO2溶液和乙酸溶液为流体介质进行溶蚀模拟实验,探讨埋藏条件下温度、压力、流体等因素对不同矿物及组构碳酸盐岩溶蚀作用的影响。结果表明:1）随着温度与压力升高,碳酸盐岩样品在乙酸溶液中的溶解速率均相应提高,在CO2溶液中的溶解速率则先增加后减小,且在110℃~130℃区间内溶蚀速率最大;深埋藏环境下,各岩类溶蚀速率差异减小,并趋于一致;2）岩石矿物成分和组构,原岩初始孔隙度的大小及其连通关系,以及晶体的产状对成岩后期的埋藏溶蚀作用也具有重要的影响。不溶组分含量低、颗粒/灰泥比高、矿物成分复杂的碳酸盐岩由于组构选择性溶蚀作用而更易被溶蚀;碳酸盐岩的溶蚀速率随方解石含量的增加而增加,但深埋藏环境下,矿物成分含量差异对溶蚀速率的影响作用减弱;硬石膏与白云岩相伴生时,可优先溶蚀形成膏模孔,并促进白云石的溶解,改善储层效果。不同岩性,总体上灰岩较白云岩及过渡岩类更易发生埋藏溶蚀作用。结合研究区实际地质条件分析,砂屑灰岩、膏质白云岩等埋藏溶蚀强度较大,通过对原岩早期组构选择性溶蚀形成孔隙的继承和调整,叠加埋藏期岩溶作用后,可形成规模优质储层。 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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对安徽官山地区沉积型、热液型坡缕石进行碱性溶液中水解作用的动力学实验研究.结果表明:沉积型坡缕石较热液型更耐碱,且两种坡缕石均存在明显的差异溶解现象,即四面体硅的溶解速率要略大于八面体铝阳离子的溶解速率.碱溶液中沉积型、热液型坡缕石水解动力学均适宜采用圆柱体扩散控制模型模拟,其浸出率x对反应时间t的关系可表示为(1-x)+xlnx=kt.在实验条件下沉积型坡缕石水解过程中,Al3+和Si4+反应表观活化能分别为18.16 kJ/mol和18.53 kJ/mol.热液型坡缕石水解过程中,Al3+和Si4+反应表观活化能分别为31.2 kJ/mol和32.95 kJ/mol. 相似文献
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水悬浮体系中蒙脱石和凹凸棒石的互相作用及其意义 总被引：7，自引：0，他引：7
由于晶体结构的制约，蒙脱石和凹凸棒石具有不同的形态和物理化学性质，在水悬浮体系中必定存在蒙脱石和凹凸棒石的互相作用，但这种互相作用的形式和科学意义未曾被人认知。通过蒙脱石和凹凸棒石分散、悬浮液混合、固液分离处理，经XRD、TEM、SSA分析证实，水悬浮体系蒙脱石和凹凸棒石存在胶体互相作用，并且以面-面形式结合。研究结果的理论和实际意义表现在以下三个方面：①为合理解释凹凸棒石蒙脱石混合粘土吸附现象和物理化学性质提供新的视角；②凹凸棒石可以作为蒙脱石粘土的改性剂，在蒙脱石粘土中添加少量的凹凸棒石即可达到提高比表面积的效果，可以利用蒙脱石和凹凸棒石的互相作用来制备类似柱撑粘土的纳米孔结构材料；③凹凸棒石粘土样品湿法处理时，水悬浮体系中不同矿物胶体颗粒互相作用会影响X射线粉末衍射分析结果，对此现象在粘土矿物定量研究中应引起重视。 相似文献
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X-ray single crystal diffraction data of natural and heated Al-rich orthopyroxenes were used to study the cation ordering and the geometrical changes induced by Si+R 2+=AlIV+R 3+ substitution. The calculated site populations and the observed bond distances in tetrahedral and octahedral sites suggest a total ordering of AlIV in the TB tetrahedron and of R 3+ cations in the M1 octahedron, even in samples heated at 1000° C. The mismatch between the tetrahedral and octahedral layers along the c axis seems to play a crucial role in determining the limits of Si/AlIV substitution. 相似文献
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凹凸棒石与Ni2+的长期吸附作用 总被引：2，自引：1，他引：1
以Ni2+为例研究了凹凸棒石与重金属离子长期作用过程,探讨了重金属离子在凹凸棒石上的吸附反应动力学,并运用高分辨透射电镜揭示了凹凸棒石与重金属离子互相作用引起重金属离子水解沉淀、形成氢氧化物或层状双氢氧化物次生物相的现象.实验表明,凹凸棒石-Ni2+水悬浮体系中,随着时间的延长溶液的pH值逐渐升高,Ni2+浓度逐渐降低,并且长期作用后悬浮液的pH值和重金属离子浓度受到固/液比控制.Ni2+在凹凸棒石和水两相中的分配在长达40 d的时间内都没有达到完全平衡,表明凹凸棒石-Ni2+水悬浮体系中存在凹凸棒石与重金属离子长期互相作用.凹凸棒石与Ni2+长期作用Ni2+浓度变化可以用抛物线扩散方程、双常数方程、一级扩散方程、Elovich方程较好地拟合.凹凸棒石与重金属的长期作用反应机制可能是由于凹凸棒石纳米效应和反应活性,表面缓慢水化导致含重金属离子溶液pH值缓慢升高,诱导了Ni2+在凹凸棒石表面沉淀,在凹凸棒石表面形成了氢氧化物或层状双氢氧化物. 相似文献
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矿物—氨基酸水溶液的表面离子化及溶解作用研究 总被引：1，自引：1，他引：1
在矿物－氨基酸－水组成的多相体系中，矿物在氨基酸中的溶解作用是一个复杂的过程，其矿物的成分、结构和表面离子化是影响矿物溶解和络合的重要因素。水镁石、纤蛇纹石、硅灰石由于表面羟基化，在氨基酸水溶液中有较高的溶解度，溶解以配合作用为主；坡缕石、海泡石层状硅酸盐矿物表面羟基化作用较弱，与氨基酸的作用为配合作用和吸附作用并存，以后者为主；沸石矿物则以吸附作用为主。在中性氨基酸水溶液中，矿物的溶解度大小为：水镁石＞纤蛇纹石＞硅灰石＞海泡石＞坡缕石＞斜发沸石。 相似文献
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由三维离散数据生成四面体格网算法研究 总被引：2，自引：0，他引：2
在资源、环境、工程勘探等领域中, 由三维离散数据生成四面体格网, 对三维空间的判断分析, 并得出一些未知的三维空间体的分布信息具有重要意义.在分析三角网生成算法的基础上, 给出了3个建立四面体格网的算法思想及步骤: (1) 四面体格网生成算法.在数据场中先构成第1个四面体, 然后以四面体的某个面向外扩展生成新的四面体, 直至全部离散点均已连成网为止. (2) 逐次插入算法.将未处理的点加入到已经存在的四面体格网中, 每次插入一个点, 然后将四面体格网进行优化. (3) 分治算法.首先将数据排序, 然后递归地分割数据点集, 直至子集中只包含4个点而形成四面体, 然后自下而上地逐级合并生成最终的四面体格网. 相似文献
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《Applied Geochemistry》1999,14(1):1-16
Weathering reactions producing and consuming acid in fresh waste rock samples from the Aitik Cu mine in northern Sweden have been investigated. Batch-scale (0.15 kg) acid titrations with waste rock of different particle sizes were operated for 5 months. The pH was adjusted to a nearly constant level, similar to that in effluents from waste rock dumps at the site (pH near 3.5). The reactions were followed by analysing for all major dissolved elements (K, Na, Mg, Ca, Si, Al, SO4, Cu, Zn, Fe) in aliquots of solution from the reaction vessels. In addition, the solids were physically and chemically characterised in terms of mineralogy, chemical composition, particle size distribution, surface area and porosity. The results show that the alkalinity production is initially dominated by a rapid dissolution of small amounts of calcite and rapidly exchangeable base cations on silicate surfaces. Steady-state dissolution of primary silicate minerals also generates alkalinity. The total alkalinity is nearly balanced by input of acid from the steady-state oxidation of sulphides, such that the pH 3.1–3.4 can be maintained without external input of acid or base. There is a large difference in weathering rates between fine materials and larger waste rock particles (diameters (d) >0.25 mm) for both sulphides and silicates. As a result particles with d smaller than 0.25 mm contribute to approximately 80% of the sulphide and silicate dissolution. Calcite dissolution can initially maintain a neutral pH but with time becomes limited by intra-particle diffusion. Calcite within particles larger than 5–10 mm reacts too slowly to neutralise the acid produced from sulphides. 相似文献
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测定岩石类样品中的Zr含量,酸溶经常结果偏低,碱溶通常较难获得较低的检出限。本文选取了不同岩性的岩石类国家标准物质GBW07104、GBW07106、GBW07107、GBW07114、GBW07835、GBW07836、GBW07837作为实验样品,分别采用酸溶后复溶、Na2O2碱熔、赶硅后Na2CO3和Na2B4O7三种前处理方法,对电感耦合等离子体质谱仪进行参数优化后上机测定,结果表明:对样品赶硅后加入少量Na2CO3和Na2B4O7混合试剂高温熔融处理岩石样品后,锆的测量值准确度高,而且获得了最低的检出限,同时缩短了方法流程,操作快捷。该方法更适用于各类岩石样品锆的测定。 相似文献
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The dissolution kinetics of a simulated lunar glass were examined at pH 3, 5, and 7. Additionally, the pH 7 experiments were conducted in the presence of citric and oxalic acid at concentrations of 2 and 20 mM. The organic acids were buffered at pH 7 to examine the effect of each molecule in their dissociated form. At pH 3, 5, and 7, the dissolution of the synthetic lunar glass was observed to proceed via a two-stage process. The first stage involved the parabolic release of Ca, Mg, Al, and Fe, and the linear release of Si. Dissolution was incongruent, creating a leached layer rich in Si and Ti which was verified by transmission electron microscopy (TEM). During the second stage the release of Ca, Mg, Al, and Fe was linear. A coupled diffusion/surface dissolution model was proposed for dissolution of the simulated lunar glass at pH 3, 5, and 7. During the first stage the initial release of mobile cations (i.e., Ca, Mg, Al, Fe) was limited by diffusion through the surface leached layer of the glass (parabolic release), while Si release was controlled by the hydrolysis of the Si-O-Al bonds at the glass surface (linear release). As dissolution continued, the mobile cations diffused from greater depths within the glass surface. A steady-state was then reached where the diffusion rate across the increased path lengths equalled the Si release rate from the surface. In the presence of the organic acids, the dissolution of the synthetic lunar glass proceeded by a one stage process. The release of Ca, Mg, Al, and Fe followed a parabolic relationship, while the release of Si was linear. The relative reactivity of the organic acids used in the experiments was citrate > oxalate. A thinner leached layer rich in Si/Ti, as compared to the pH experiments, was observed using TEM. Rate data suggest that the chemisorption of the organic anion to the surface silanol groups was responsible for enhanced dissolution in the presence of the organic acids. It is proposed that the increased rate of Si release is responsible for the one stage parabolic release of mobile cations and the relatively thin leached layer compared to experiments at pH 3 and 5. 相似文献