赤铁矿对Cr(Ⅲ)的吸附动力学研究

采用吸附动力学方法,探讨了赤铁矿(a-Fe_2O_3)对重金属Cr(Ⅲ)的吸附动力学特征.研究结果表明,赤铁矿对Cr(Ⅲ)的吸附动力学特征可以采用松弛动力学方程很好地加以描述,吸附反应表现为初始快反应和随后的慢反应两个阶段,控速步骤是Cr(Ⅲ)在赤铁矿表面水膜和毛细孔的扩散作用.

Abstract：

Characteristics of the adsorption dynamics of Cr(Ⅲ) ion on hematite (a-Fe_2O_3) surface were stud-ied by the adsorption dynamics method.The results showed that the adsorption dynamics of Cr(Ⅲ) adsorp-tion on the hematite surface could well be described by a relaxation dynamic equation.The adsorption reac-tion could be divided into two processes, a fast reaction stage and a slow reaction stage, and the process of Cr(Ⅲ) diffusion on hematite surface water velum and capillary was shown to be the control step.     

与有机物质的分解相关的还原作用对红壤磁性质的影响

Five soils derived from different parent materials were sampled from red soil region of southern China and studied by magnetic methodology to understand to what extent iron reduction would affect soil magnetic properties and how iron reduction would affect the magnetic minerals in soils.Reduction associated with organic matter decomposition strongly affected soil magnetic parameters at low pH.The losses of original soil magnetic signals in terms of magnetic susceptibility(χ),‘Soft’ isothermal remanent magnetization (‘Soft’ IRM),anhysteretic remanent magnetization(ARM) and saturation isothermal remanent magnetization(SIRM) at pH 4-6 during the two-month saturation treatment,were 66%-94%,54%-90%,64%-95% and 33%-83%,respectively.These changes were interpreted as a consequence of substantial dissolution of maghaemite and haematite in the soils.At pH 10,however,there was no significant magnetic change observed.Moreover,stable single domain soil maghaemite grains were also sensitive to reduction,which suggested that both pedogenic and detrital maghaemite were not stable in acid and reducing environments.Goethite,instead,was the most stable iron form under reducing conditions.     

几种可变电荷土壤中氧化铁类型与磷吸附特性

应用Ｘ射线衍射和化学分析等手段研究了红壤，砖红壤和黄棕壤中氧化铁类型及其与磷吸附和解吸的关系。结果表明：（１）黄棕壤中的氧化铁是针铁矿型，砖红壤和红壤是以赤铁矿为主，棕红壤是以针铁矿为主的针－赤混合型。（２）针铁矿的ＭＣＤ值一般小于赤铁矿的ＭＣＤ值，前者的比表面积大，后者的小。砖红壤中的赤铁矿晶体薄，红壤中的原。（３）针铁矿型氧化铁的磷吸附量明显高于针－赤混合型氧化铁的磷吸附量，并随粘粒中Ｇ／Ｇ（     

不同主导晶面赤铁矿对Cr(Ⅵ)吸附与迁移行为的影响

为探究赤铁矿的晶面效应对Cr(Ⅵ)迁移的影响,采用批实验研究了{001}主导晶面的片状纳米赤铁矿(HNPs)与{110}主导晶面的棒状纳米赤铁矿(HNRs)对Cr(Ⅵ)的吸附机制,并通过柱实验考察了不同环境因素(pH、入流浓度、流速和离子强度)对Cr(Ⅵ)在两种赤铁矿修饰石英砂表面的迁移规律。批实验结果表明:HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的最大吸附量分别为2.97 mg·g~(-1)和4.95 mg·g~(-1)。pH和离子强度增加,HNPs与HNRs对Cr(Ⅵ)的吸附量降低,表明吸附过程同时存在化学吸附和静电吸附机制。柱实验结果表明:pH增大,填充柱表面负电荷增多,减少了对Cr(Ⅵ)的滞留;增加初始浓度能够加快位点占据速度,增大流速导致Cr(Ⅵ)在柱内停留时间减少。离子强度增大,增强了阴离子竞争吸附,促进了HNPs与HNRs上Cr(Ⅵ)的解吸和迁移。相同条件下,由于{001}晶面对Cr(Ⅵ)的吸附点位密度低,导致Cr(Ⅵ)在HNPs中的滞留量小于HNRs。研究表明,赤铁矿不同主导晶面吸附构型的差异显著影响Cr(Ⅵ)吸附与迁移行为。     

安徽凤阳石英岩发育土壤的磁学性质及环境磁学意义

通过对安徽凤阳石英岩发育土壤典型剖面的磁学参数测量,结果表明,A层和B层中的磁性矿物含量明显高于C层,且A层和B层中磁性矿物的粒度明显比C层细.C层的磁学性质由磁铁矿主导,A层和B层的磁学性质由磁赤铁矿主导.磁赤铁矿是石英岩在成土过程中形成的次生矿物.土壤中磁赤铁矿的出现及含量的变化指示成土作用的强弱.石英岩的磁性对土壤的磁性影响甚小,而成土作用和生物作用对土壤磁性增强起到了主要作用.     

α-Fe_2O_3对Cr(Ⅲ)的等温吸附特征研究

由于工农业生产中对铬的处理不力,造成土壤及地下水的严重污染.铬对人体的毒害能引起皮炎、湿疹、气管炎和鼻炎,并有致癌作用.重金属离子与土壤、矿物的相互作用是重金属环境地球化学循环的主要环节,而重金属在水体和土壤中的迁移转化过程主要表现为金属离子在矿物界面的吸附/解吸和沉淀作用.     

赤铁矿用于生物质化学链气化氧载体的反应性能

在鼓泡流化床反应器上以Ar气为流化介质,研究了反应温度、时间对天然铁矿石氧载体的化学反应特性的影响,并对其物理性质进行了表征。试验表明,氧载体与生物质热解产物的反应性随着温度的升高而逐渐增强,气化产物中H2、CO的含量随着温度的升高而逐渐增加,CH4、CO2的含量随着温度的升高而逐渐降低;随着反应时间的增加,氧载体活性逐渐下降,合成气中热解气含量逐渐升高。铁矿石热重试验表明,在惰性氛围下(Ar),氧载体不会释放晶格氧。利用X射线衍射、扫描电子显微镜分析了反应前后氧载体颗粒的化学成分及微观形貌,分析表明,Fe2O3的还原产物主要是FeO,天然铁矿石氧载体随着温度的增加,其颗粒表面的结焦现象越明显。试验结果表明将天然铁矿石用于生物质化学链气化过程是可行的。     

红壤性水稻土晶态氧化铁及其起源

红壤性水稻土晶态氧化铁主要为针铁矿，并伴随少量的赤铁矿。红壤性水稻土中针铁矿的铝同晶替代量明显氏于其母土（红壤），而针铁矿的晶胞参数ｂ和ｃ则是红壤性水稻土高于其母土，红壤性水稻土中赤铁矿的铝同晶替代量和晶胞参数ａ则与其母土相似，据此认为红壤性水稻土中赤铁矿来源于母土，而针铁矿部分来源于母土，部分是由原有的赤铁矿和针铁矿的还原产物重新结晶形成的，随着水稻土的发育，赤铁矿逐渐下降，最后消失，针铁矿则相     

鄂湘两省几种土壤中磷的有效性与氧化铁的类型

 鄂湘两省黄棕壤、红壤和棕红壤对磷的吸附特性、高粱幼苗的供磷效果及其与土壤物质组成关系的研究。结果表明：黄棕壤、红壤的磷吸附量和对磷的亲合力均明显高于棕红壤，它们吸附磷的解吸率和对高粱幼苗的供磷能力明显低于棕红壤。黄棕壤和红壤中的氧化铁为针铁矿型，棕红壤中的为针-赤混合型。供试土壤中针铁矿虽与赤铁矿形貌相似，呈片状，但由于其能吸附磷的比表面积比赤铁矿的大，故此氧化铁类型差异是导致黄棕壤、红壤与棕红壤中磷有效性显著不同的主要原因。