天然有机质存在条件下的纳米颗粒与重金属协同行为研究     

胡俊栋  刘崴  沈亚婷  路国慧 《岩矿测试》2013,32(5):669-680

纳米颗粒与重金属元素相结合发生反应,可能产生一系列相互作用关系。这些作用过程是取决于多个环境条件共同作用的复杂过程,尤其是在土壤这种复杂的典型非均质环境介质中。这些作用关系可分为协同促进和拮抗抑制两大类关系。对于土壤中的重金属元素离子而言,纳米态粒子对其环境有效性究竟是协同促进还是拮抗抑制作用,关键取决于纳米粒子的表面修饰特性、二者间的界面反应以及反应后重金属元素的最终赋存状态这三个方面。协同促进或拮抗抑制作用与否则最终决定了这些污染重金属离子的生物可利用性和生态毒性响应。本文对近年来纳米颗粒-重金属共环境行为国内外研究现状进行综述讨论。纳米-重金属界面吸附解吸和土壤中迁移持留过程研究涉及多个热力学、动力学解析方法,科学家结合静态批实验和动态迁移实验等实验室模拟手段,对纳米颗粒、重金属离子、有机质三因子在土壤介质中的相互作用影响和共行为方式展开深入探讨。在重金属离子-纳米颗粒表面吸附机制、赋存形态以及重金属纳米吸附态土壤迁移固定机制研究中,多种定性表征方法的综合应用,如透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线吸收近边结构光谱/扩展X射线吸收精细结构光谱(XANES/EXAFS)等方法相结合,被公认是揭示这一系列过程机制的重要技术手段。针对不同土壤环境中有机质存在条件,正确评价纳米态物质对重金属的迁移性及生物可利用性的影响作用,将为纳米环境效应评估和纳米修复技术等相关应用提供重要的数据支持和机理依据。  相似文献   

新疆乌鲁木齐二叠系湖相微生物白云岩成因   总被引：3，自引：0，他引：3  

李红  柳益群  李文厚  杨锐  雷川  刘林玉  刘洪福  李海平 《地质通报》2013,32(4):661-670

新疆乌鲁木齐地区养牛场剖面中二叠统芦草沟组以发育浅湖至半深湖背景下的中层深灰色、灰色碳酸盐岩、粉砂岩、细砂岩与中、厚层灰黑色泥岩、油页岩的互层沉积为特点.湖相碳酸盐岩以微晶白云岩为主体,其次为微晶灰岩.微晶白云岩主要由白云石、铁白云石及少量方解石等组成,常混有泥质组分且富含有机质.镜下观察白云石主要为微晶(＜4μm)及微亮晶(4-10 μm),极少数为亮晶(＞10μm).扫描电镜分析发现微晶白云岩中存在微球状(直径约9μm)、微棒状(长度约0.3～1.2μm)及微米级它形(＜ 5μm)等3种微形貌的白云石,其中微米级它形白云石在白云岩中占绝大多数.在微晶灰岩中还发现了直径约70-150nm,形态与球菌相似的纳米微粒,具有微生物矿化的特征.研究区白云岩Sr丰度及Sr/Ca比总体持平或略高于微晶灰岩,Mn丰度远高于微晶灰岩,C、O同位素均高于微晶灰岩,暗示了白云岩可能形成于比微晶灰岩更深及盐度更大的水下还原环境,二者之间缺乏明显的交代关系.芦草沟组白云岩的δ13CPDB介于9.2 ‰～15.6‰,强烈正偏的δ13CPDB可能是产甲烷古菌的代谢活动引起有机质碳同位素分馏的结果.以上特征表明,研究区芦草沟组白云石的沉淀可能与产烷带厌氧微生物的代谢活动引起的甲烷生成作用有关.  相似文献   

华夏陆块闽西南坳陷二叠系含有机质页岩组成及赋气孔隙特征     

房立志  琚宜文  王国昌  卜红玲 《地学前缘》2013,20(4):229-239

华夏陆块从早古生代以来,经历了多期推覆与伸展构造的叠加。文中对华夏陆块闽西南仙亭、曲斗等地区/矿区附近及井下所采集的含有机质页岩样品进行实验测试,分析了有机质参数、矿物组成及赋气孔隙参数,将对中国华夏陆块闽西南二叠系页岩的储层特征研究及页岩气勘探前景预测提供理论依据。研究结果表明：(1)采用TOC残余碳分析实验、荧光显微镜及显微镜光度计实验等,认为闽西南二叠系页岩含碳量中等,为0.15%~2.71%;有机质成熟度高,为3.51%~4.33%。(2)储层矿物组成方面,利用X射线衍射实验进行全岩分析,结果显示黏土矿物占38.2%~49.6%,含量较高,主要为伊利石,含少量的绿泥石、蒙皂石;常见非黏土矿物主要为石英,均占45%以上;钾长石和斜长石含量较少,占1%~2.3%。(3)储层孔渗性方面：有效孔隙度为0.3%~11.4%,渗透率为(0.006 5~0.987)×10-3μm2;利用低温液氮吸附实验等对纳米级孔隙进行分析,认为部分小孔(2~50 nm)的孔容、比表面积较大,其次为微孔(小于2 nm)和大孔(大于50 nm)。此外,累计比表面积和累计孔容呈现出较好的正相关性,纳米孔隙累计比表面积、累计孔容与孔径之间的关系表明,闽西南二叠系页岩气主要赋存于微孔和小于10 nm的小孔中。依照页岩储层评价标准,闽西南二叠系海陆交互相页岩在有机质丰富、有机质成熟度、页岩厚度、矿物组成、孔隙结构等方面符合页岩气开发最低标准,具有勘探开发前景。  相似文献   

纳米铁去除饮用水中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)   总被引：3，自引：1，他引：2  

黄园英  秦臻  刘菲 《岩矿测试》2009,28(6):529-534

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   

松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组储集空间与油态研究     

何文渊  崔宝文  王凤兰  王永卓  蒙启安  张金友  邵红梅  王瑞  白云风  林旭东  赵莹  孙宝刚  付秀丽  徐庆霞  崔坤宁  钟建华  高剑波  孙宁亮  毛毳  邵珠福  倪良田  宋全友  薛纯琦  郝兵  圣朋朋  张继震  王宇航  张文鑫 《地质论评》2022,68(2):693-741

松辽盆地古龙凹陷有丰富的页岩油气资源.但是目前对古龙凹陷页岩油储层的岩石学特征和页岩油的状态,尤其是储集空间的类型及其组合关联性认识不清.通过对古龙凹陷白垩系青山口组岩芯的精细描述及其薄片分析和电子显微镜观察及三维CT深入研究,发现古龙青山口组页岩油的储集空间具有多样性和多尺度性.除了纳米孔缝外,还有页理缝.根据页理缝...  相似文献   

纳米硅水泥土工程特性的试验研究   总被引：13，自引：0，他引：13  

朱向荣  王立峰  丁同福 《岩土工程技术》2003,(4):187-192

选取纳米硅作为水泥土的外掺剂 ,在大量试验的基础上 ,深入地研究了纳米硅水泥土的强度和变形特性。试验结果表明 ,纳米硅对水泥土强度的增强作用明显 ,对强度而言存在一合理的掺量范围 ,并应用正交试验和方差分析方法定量地分析了各影响因素对强度的贡献大小。最后讨论了水泥土的破坏应变、变形模量等指标与围压、抗压强度间的关系和统计规律  相似文献   

浅成低温热液贵金属体系中金与氧化硅的胶体搬运(内华达州斯利泊矿床获得的证据)     

James A.Saunders  吴伟成 《黄金地质》1991,(3)

内华达州斯利泊(Sleeper)矿床富矿脉型金矿石,系在小于500米的深度范围内沉淀形成,并具有细粒石英胶状条带与含有大量银金矿的蛋白石质氧化硅胶状条带交替的特殊结构.这种结构迹象表明石英条带是从原始的胶状非晶质状态重结晶而来,而富金条带系由氧化硅与金颗粒凝胶组成的非晶质析出物原始沉积而成.金与氧化硅首先在热液体系的较深部位以胶体形式析出,然后由成矿溶液的水力作用向上机械搬运,由于溶液的冷却或沸腾,并在复合阳离子Al~(3+)的水化物的催化下产生胶粒凝结。浅成低温热液体系中金以胶粒形式搬运表明,至少在某些条件下胶体中的金含量比真溶液中要高.欲解释斯利泊矿床富矿石的成因,需存在一种富金的成矿溶液;而胶体金的局部搬运可能对浸染状低温热液金矿床的形成起了一定的作用.  相似文献   

活性二氧化硅的制备及其形态研究     

季金华  徐又Yu 《江苏地质》1991,15(4):244-249

将膨润土和酸作用,制备活性二氧化硅,并用 X 射线衍射、电镜对其物相组成和结构形态作了分析。简述了以蒙脱石,凹凸棒石为原料制备活性二氧化硅的原理及活性二氧化硅的结构和形态。  相似文献   

纳米科技与粘土矿物学研究的思考   总被引：2，自引：0，他引：2  

杨献忠 《岩石矿物学杂志》2003,22(2):204-208

纳米科技已在地学领域取得了重要研究成果。粘土矿物学在材料科学中占有重要的地位,有必要建立“纳米粘土矿物学”这一学科,其研究手段与纳米科技一致,研究内容主要包括：纳米粘土矿物微粒矿物学、纳米粘土矿物体系物理学、纳米粘土矿物化学、纳米粘土矿物材料学和纳米粘土矿物加工学。本文进一步对纳米粘土矿物的检测方法和检测标准、聚合物／纳米粘土矿物复合材料的产业化提出了思考。  相似文献   

Fe3+纳米胶体颗粒的光吸收边蓝移与溶液中Al/Fe比的关系   总被引：2，自引：2，他引：2  

章兴华  孙传敏  周丽芸  陆洋  刘世荣 《矿物学报》2005,25(2):158-164

合成了n（Al）／n（Fe）和碱化度不同的45个聚合氯化铝铁（PAFC）样品，进行了光谱分析，结果显示光吸收边蓝移或红移以及Fe（Ⅲ）羟基氧化物和Al-Fe共聚体纳米胶体颗粒大小分布与溶液的Al／Fe比和碱化度（B=[OH]／[Al＋Fe]）密切相关。电镜观察和电子衍射分析表明：Al（Ⅲ）的加入使Fe（Ⅲ）羟基氧化物和Al-Fe共聚体纳米胶体颗粒变小、有序度降低是造成PAFE光吸收边蓝移和保持胶体颗粒在亚稳定状态下存在的重要原因。当n（Al）／n（Fe）〉8：2后，PAFC溶液中Fe（Ⅲ）羟基氧化物和Al-Fe共聚体胶体主要以〈10m的纳米颗粒形态存在，对应的光谱能级提高到26000cm^-1以上，且各种曰值下Fe^3＋的光谱能级趋于一致。这表明，在大量Al（Ⅲ）存在条件下，PAFE中Fe3^＋的所处的化学环境相似。点能谱分析显示，n（Al）／n（Fe）=4：6的样品中颗粒物的化学计量比最接近AlOOH，FeOOH，溶液的稳定性最差。  相似文献