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凹凸棒石粘土吸附废水中污染物机理探讨 总被引：58，自引：1，他引：57
凹凸棒石是链层状硅酸盐,具有0.38nm×0.63nm的孔道。许多研究者据此都把凹凸棒石粘土吸附废水中污染物的机理解释为凹凸棒石具有微孔道和较大的比表面积,并且这一解释被普遍接受。作者根据凹凸棒石矿物晶体结构和吸附选择性以及吸附实验研究认为,由于凹凸棒石孔道直径小于大多数分子及水合离子的直径,除少数简单分子和离子外,多数分子和离子都不能进入凹凸棒石孔道,而且凹凸棒石内孔道选择性优先吸附水分子,因而在 多数水处理中,凹凸棒石对吸附质的吸附不是内表面吸附,而是外表面吸附。并且这种外表 面吸附属于凹凸棒石的胶体和离子交换吸附。除了溶液的pH值等介质条件外,共存胶体蒙脱石和凹凸棒石的相互作用可能对凹凸棒石粘土的吸附性能起重要作用。 相似文献
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凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究--反应机理和表面积变化 总被引：19，自引：0，他引：19
利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET-比表面积分析(BET-SSA)技术调查了沉积型凹凸棒石与酸作用过程中形态和比表面积变化,并探讨了凹凸棒石与酸反应机理。对不同条件下凹凸棒石与酸反应产物纳米尺度观察表明,凹凸棒石的酸溶反应既表现出棒状晶体端部四面体和八面体一致溶解,也表现出柱面位置四面体和八面体不一致溶解。纳米尺度观察揭示出凹凸棒石与酸反应机制是质子从外表面扩散渗透,而不是质子从晶体孔道的渗透,反应速率主要受穿过酸溶产物硅酸层扩散速率控制。凹凸棒石的酸溶反应过程中,酸处理凹凸棒石的纳米孔结构现象与柱面位置四面体硅局部溶蚀有关。酸处理凹凸棒石比表面积增加归因于凹凸棒石中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀导致凹凸棒石孔道开放和直径扩大,从而使N2分子更多的进入凹凸棒石的孔道。部分八面体残留对四面体片起支撑作用,当凹凸棒石中八面体阳离子近于完全溶解时,四面体片失去支撑,结构塌陷,内孔孔道消失,比表面积再度下降。 相似文献
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水悬浮体系中凹凸棒石与Cu2+作用机理 总被引：12，自引：0，他引：12
研究矿物吸附重金属性能和机理,对正确认识矿物吸附性质、环境矿物材料应用研究以及重金属环境化学行为具有重要理论和实际意义。凹凸棒石是重要粘土矿物之一,也是重要的环境矿物材料,其吸附净化功能潜在应用受到广泛关注。在制备凹凸棒石纯样基础上,进行了凹凸棒石吸附Cu^2 单因素实验,吸附前后溶液pH值变化观测和吸附Cu^2 后凹凸棒石表面结构高分辨透射电镜调查。结果表明,从表面来看,凹凸棒石对Cu^2 的吸附性能主要受振荡速度、吸附时间、初始溶液pH值、吸附剂用量等因素影响,但实际上,凹凸棒石对Cu^2 的吸附作用主要是凹凸棒石诱导的Cu^2 水解沉淀作用以及凹凸棒石(带负电荷)与氢氧化铜(带正电荷)正负电荷胶体颗粒的互相作用,这有别于严格意义的矿物界面吸附作用。产生这种作用的机制在于凹凸棒石属于天然纳米矿物材料,具有较高的表面化学活性,凹凸棒石一水悬浮体系中凹凸棒石表面水解呈现出碱性,结果导致吸附平衡水溶液pH值较初始水溶液有较大程度的升高,达到Cu^2 水解基本完全的pH条件. 相似文献
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采用经活化处理的凹凸棒石粘土,用静态法研究了凹凸棒石粘土吸附铅的吸附酸度、吸附速率、吸附温度和吸附反应热焓以及吸附容量等性能。通过大量实验确定了凹凸棒石粘土吸附铅的最佳条件,并用静态法和交换柱法处理了不同浓度的模拟含铅废水。结果表明,两种不同方法处理效果基本一致,铅的去除率在99%以上,排放液中铅的残余浓度均小于1 mg/L,达到了国家排放标准。选用凹凸棒石粘土对铅、铬、镉等重金属离子的吸附选择性实验,以期为环境污染的控制和治理,提供实验依据。 相似文献
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淡—咸水界面切换中矿物表面吸附性变化研究 总被引：7，自引：3，他引：4
实验研究表明,当电解质离子浓度从有低上升到极高时,矿物吸附金属离子的普遍下降,例外的仅有石英、水云母、ＣａＣＯ３和三水铝矿对Ｐｂ＾３＋、Ｚｎ＾３＋离子的吸 云母对Ｃｕ＾２＋的吸附和石英对Ｃｒ＾３＋的吸附。理论研究表明,一方面,电解质ＮａＣｌ的加入,使矿物表面Ｓｔｅｎ的层电位发生变化,△ψ（ψ０－ψβ）的绝对值增大,提高了矿物表面吸附离子的能力;另一方面,由于Ｎａ离子的竞争吸附和Ｃｌ离子与深液中金 相似文献
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根据天津含水介质的结构和组成,选择代表性的2种含水介质,分析了土样和胶体的主要物理和化学性质,系统测定不同胶体对氨氮吸附的动力学曲线和吸附等温线,并分析了胶体粒径、ζ电位、电泳淌度对吸附作用的影响。结果表明,含水介质胶体对氨氮的吸附动力学过程为对数曲线,其平衡时间约为20~24 h;不同胶体的吸附等温线均为直线型理想吸附,并且当水相中氨氮浓度低于一定浓度时,不但不产生吸附,反而使胶体中的残留氨氮释放出来;胶体颗粒细,比表面积大,表面能大,吸附能力就越大;胶体的ζ电位和淌度愈高,胶体的稳定性愈大,与铵离子接触的机会多,容易吸附铵离子。 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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选择江苏省盱眙雍小山和仇集黄泥山的白云石质凹凸棒石粘土,以凹凸棒石粘土和白云石为对照,比较它们对磷的吸附特性,在分析吸附性能的基础上阐明白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附机理。结果发现,白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附性能显著优于凹凸棒石粘土,在低磷污染水体中,其对磷的吸附净化能力与活性炭接近,吸附等温曲线呈S型,且Freundlich方程拟合效果更好,说明白云石质凹凸棒石粘土对磷的吸附可能属于不均匀介质的多分子层吸附。此外,白云石质凹凸棒石粘土与同比例凹凸棒石粘土/白云石复混材料的磷吸附能力相当,而两者均高于单独凹凸棒石粘土与白云石的比例加和。结果表明,白云石质凹凸棒石粘土具有较佳的磷吸附能力,可用作磷污染水体的吸附净化材料。 相似文献
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气体吸附法测定坡缕石的比表面积 总被引：2，自引：0，他引：2
坡缕石（Ｐ）是一种含水镁铝硅酸盐矿物,具有层链状的晶体结构。本文采用气体吸附法测定了安徽嘉山地区坡缕石的比表面积,结果证明,坡缕石具有较大的比表面积,其数值在１３０ｍ~２／ｇ左右,为凹凸棒粘土的开发应用研究提供了十分有用的参数。 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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Palygorskite is a fibrous, magnesium‐bearing clay mineral commonly associated with Late Mesozoic and Early Cenozoic dolomites. The presence of palygorskite is thought to be indicative of warm, alkaline fluids rich in Si, Al and Mg. Palygorskite has been interpreted to form in peritidal diagenetic environments, either as a replacement of detrital smectite clay during a dissolution–precipitation reaction or solid‐state transformation, or as a direct precipitate from solution. Despite a lack of evidence, most diagenetic studies involving these two minerals posit that dolomite and palygorskite form concurrently. Here, petrological evidence is presented from the Umm er Radhuma Formation (Palaeocene–Eocene) in the subsurface of central Qatar for an alternative pathway for palygorskite formation. The Umm er Radhuma is comprised of dolomitized subtidal to peritidal carbonate cycles that are commonly capped by centimetre‐scale beds rich in palygorskite. Thin section, scanning electron microscopy and elemental analyses demonstrate that palygorskite fibres formed on both the outermost surfaces of dissolved euhedral dolomite crystals and within partially to completely dissolved dolomite crystal cores. These observations suggest that dolomite and palygorskite formed sequentially, and support a model by which the release of Mg2+ ions and the buffering of solution pH during dolomite dissolution promote the formation of palygorskite. This new diagenetic model explains the co‐occurrence of palygorskite and dolomite in the rock record, and provides valuable insight into the specific diagenetic conditions under which these minerals may form. 相似文献
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利用坡缕石粘土酸活化废液制备层状双氢氧化物（LDH）可以有效地解决活性白土生产过程产生的废酸液污染。研究了石灰中和坡缕石粘土酸活化废液合成LDH方法，以及制备的LDH材料对CrO^2-4和PO^3-4的吸附作用。结果表明：利用坡缕石粘土酸活化废液合成的LDH对PO^3-4主一的吸附能力比对CrO^2-4吸附能力强，对CrO^2-4、PO^3-4吸附性能接近于国外商品级LDH的性能，CrO^2-4、PO^3-4的吸附等温线符合Freundlich方程，LDH焙烧后对CrO^2-4、PO^3-4吸附能力比焙烧前有很大程度提高。 相似文献
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江苏白土山坡缕石粘土矿性能及其应用研究 总被引：2，自引：0，他引：2
白土山坡缕石粘土矿床集中赋存于上第三系上新统桂五组。可划分出坡缕石粘土、白云石坡缕石粘土、混合粘土、蒙脱石粘土、海泡石粘土、方解石坡缕石粘土 6种自然类型。其中产于Ⅲ号矿层的坡缕粘土矿质量较好 ,具较高的应用价值。采用加入适量硅酸钠溶液的提纯流程 ,坡缕石矿石品位从30 .9%提高到 84.5 %。经研究坡缕石品位越高 ,导热系数越小 ;密度、含水量越大 ,导热系数越大。坡缕石在 6 5 0℃以下能保持晶体结构基本框架 ,仍具有较低导热系数。经多次试验 ,研制成功性能优良的Ⅲ号隔热保温涂料。 相似文献
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青海循化盆地晚渐新世沉积物中坡缕石的特征及其古气候指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
采用X射线衍射和扫描电子分析方法,对青海循化盆地晚渐新世沉积物的矿物组成、坡缕石的矿物学特征以及古气候指示作用进行了深入的研究。结果表明,晚渐新世循化盆地沉积物中粘土矿物组成主要有蒙脱石、伊利石、坡缕石和绿泥石等;坡缕石一般呈纤维状或者针状,沿片状蒙脱石的边缘及表面交代生长,为典型自生成因的坡缕石。坡缕石是干旱-半干旱气候条件的特征矿物,其出现表明循化地区晚渐新世气候特征较为干旱,与粘土矿物组合及伊利石结晶度所反映的气候环境信息相吻合;沉积物中坡缕石相对含量及有序度自下而上逐渐增大,说明循化地区的干旱化逐渐加剧。循化地区晚渐新世(~23 M a)的干旱化可能与青藏高原隆升或者全球气候变冷事件密切相关。 相似文献