纤铁矿与重金属的相互作用——从界面过程到环境行为的研究进展

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作者 范聪 方君然 +5 位作者 李晓飞 郭楚玲 申渝 卢桂宁 梅远飞 党志 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4484-4495,共12页

铁的生物地球化学循环在土壤物质迁移转化过程尤其是重金属环境行为影响方面扮演着关键角色.纤铁矿是一种常见的亚稳态铁(羟基)氧化物,通常存在于季节性氧化还原交替的土壤环境中,具有较大的比表面积和高表面活性,驱动着土壤物质循环等... 铁的生物地球化学循环在土壤物质迁移转化过程尤其是重金属环境行为影响方面扮演着关键角色.纤铁矿是一种常见的亚稳态铁(羟基)氧化物,通常存在于季节性氧化还原交替的土壤环境中,具有较大的比表面积和高表面活性,驱动着土壤物质循环等重要过程.本文以纤铁矿稳定性为纽带,阐述了纤铁矿在不同晶相重组路径中作为起始物种､前驱体(中间产物)和最终产物三种不同定位角色的演化规律.从生物地球化学循环角度对纤铁矿形成和晶相重组过程与重金属的相互作用机制进行了系统论述.重点讨论了典型环境因子(如pH值､含氧阴离子､有机质和微生物等)对纤铁矿稳定性及重金属赋存形态的影响.展望了未来研究发展趋势,包括多过程耦合下铁氧化物相转化机制､重金属在矿物-水界面的微观反应机制､以及重金属归趋的环境因子调控等,以期为基于铁循环调控重金属赋存状态的污染修复及铁矿物作用下重金属环境行为预测等提供参考. 展开更多

关键词 纤铁矿 稳定性 环境因子 重金属 环境行为

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纤铁矿对氧氟沙星的吸附特征及环境影响因素 被引量：1

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作者 甘翠 李玉琼 +1 位作者 张天伦 童蕾 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2881-2888,共8页

本文以化学合成的纤铁矿为研究对象,探讨典型氟喹诺酮类抗生素氧氟沙星(OFL)在纤铁矿上的吸附动力学､热力学过程及其环境影响因素.结果表明,纤铁矿对OFL的吸附过程更符合伪二级动力学模型(R^(2)=0.991)和Freundlich模型(R^(2)=0.996),... 本文以化学合成的纤铁矿为研究对象,探讨典型氟喹诺酮类抗生素氧氟沙星(OFL)在纤铁矿上的吸附动力学､热力学过程及其环境影响因素.结果表明,纤铁矿对OFL的吸附过程更符合伪二级动力学模型(R^(2)=0.991)和Freundlich模型(R^(2)=0.996),平衡吸附量(Q_(e))为1.99mg/g,且该吸附为自发放热过程.纤铁矿对OFL的吸附有很强的pH值依赖性,主要取决于不同pH值条件下纤铁矿的带电性和OFL离子的存在形态;同时,离子强度的增加会减弱纤铁矿与OFL之间的静电斥力,从而使吸附量增加.富里酸(FA)对OFL在纤铁矿上的吸附具有促进作用;两种离子对OFL的竞争吸附有着不同的影响,其中Ca^(2+)抑制OFL的吸附,而NO_(3)^(-)则无明显影响.扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表明,OFL在纤铁矿上的吸附机制以羧基参与的双齿螯合配位或双桥配位作用为主. 展开更多

关键词 纤铁矿 氧氟沙星(OFL) 吸附机制 影响因素 配位作用

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针铁矿纤铁矿催化降解苯酚动力学速率及其反应产物研究 被引量：11

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作者 吴大清 刁桂仪 袁鹏 《生态环境》 CSCD 北大核心 2006年第4期714-719,共6页

研究了针铁矿和纤铁矿在过氧化氢参与下对苯酚的催化降解的动力学速率与溶液pH关系,并用紫外吸收谱测定其反应产物的谱学特征,发现纤铁矿反应体系降解苯酚的速率大于针铁矿反应体系,其中又以pH=3.8的纤铁矿体系反应速率常数最大。当溶液... 研究了针铁矿和纤铁矿在过氧化氢参与下对苯酚的催化降解的动力学速率与溶液pH关系,并用紫外吸收谱测定其反应产物的谱学特征,发现纤铁矿反应体系降解苯酚的速率大于针铁矿反应体系,其中又以pH=3.8的纤铁矿体系反应速率常数最大。当溶液pH=3～4时,苯酚可被完全降解,并有40%～60%有机碳(TOC)被矿化。当溶液pH=4～5时,苯酚可被转化为多酚类化合物,但基本上不被矿化。当溶液pH>5时,苯酚没有发生明显的转化和矿化。 展开更多

关键词 针铁矿 纤铁矿 催化降解 苯酚 动力学 紫外吸收谱

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针铁矿-四方纤铁矿-水体系氧同位素分馏的实验研究 被引量：5

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作者 徐宝龙 周根陶 郑永飞 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期366-374,共9页

针铁矿是非常重要的三价铁氧化物之一,其氧同位素组成对于古环境再造具有很大的价值。以4种不同的铁化合物作为Fe3+离子的源物质,于30～120℃范围内,采用强迫水解方法,在不同同位素组成的水中分别实验合成针铁矿和四方纤铁矿。结果表明,... 针铁矿是非常重要的三价铁氧化物之一,其氧同位素组成对于古环境再造具有很大的价值。以4种不同的铁化合物作为Fe3+离子的源物质,于30～120℃范围内,采用强迫水解方法,在不同同位素组成的水中分别实验合成针铁矿和四方纤铁矿。结果表明,以Fe(NO3)3·9H2O、NH4Fe(SO4)2·12H2O、Fe(SO4)3·7H2O为Fe3+源物质合成的是纯针铁矿,而以FeCl3·6H2O为Fe3+源物质合成的是四方纤铁矿。氧同位素分析显示,在30～120℃范围内实验测定的针铁矿-水体系和四方纤铁矿-水体系氧同位素分馏几乎不可区分,并且满足下列分馏关系:103lnα针铁矿-水=9.59×103/T-26.39103lnα四方纤铁矿-水=8.85×103/T-24.44实验测定的针铁矿-水体系氧同位素分馏不仅与前人实验结果一致,而且与增量方法理论计算相近。由于实验采用不同反应途径得到了一致的分馏结果,因此所测定的针铁矿-水体系氧同位素分馏代表了热力学平衡。 展开更多

关键词 针铁矿 四方纤铁矿 强迫水解 氧同位素 分馏 三价铁 古环境

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海洋透光层代表性铁氧化物半导体矿物——针铁矿和纤铁矿光还原特性及其环境效应 被引量：1

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作者 刘佳 丁竑瑞 +5 位作者 葛潇 杨珊珊 黎晏彰 李艳 王长秋 鲁安怀 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1273-1283,共11页

海洋透光层中广泛分布铁氧化物半导体矿物;铁对大多数有机生命体都是必不可少的。本文以透光层中的代表性铁氧化物半导体矿物——针铁矿和纤铁矿为例,对比分析了针铁矿和纤铁矿的半导体特性及光还原特性,结果发现在海洋透光层偏碱性环... 海洋透光层中广泛分布铁氧化物半导体矿物;铁对大多数有机生命体都是必不可少的。本文以透光层中的代表性铁氧化物半导体矿物——针铁矿和纤铁矿为例,对比分析了针铁矿和纤铁矿的半导体特性及光还原特性,结果发现在海洋透光层偏碱性环境中针铁矿和纤铁矿可发生光还原溶出Fe^(2+)。对合成针铁矿和纤铁矿进行了系统的矿物学表征、光电化学测试,结果显示纤铁矿光电响应活性强于针铁矿,其平均光电流密度约为针铁矿的20倍。在模拟海水中进行针铁矿和纤铁矿的光还原实验,结果显示反应12天,针铁矿和纤铁矿光照组溶出Fe^(2+)的溶度比无光组分别高约1640%和328.33%,光激发纤铁矿Fe^(2+)最大溶出量比针铁矿高约33.62%,表明纤铁矿光催化活性较针铁矿更强。这种光诱导铁氧化物半导体矿物溶出Fe^(2+)可能进一步影响透光层本源微生物群落结构并参与关键地球化学元素循环过程。 展开更多

关键词 半导体矿物 针铁矿 纤铁矿 光还原 透光层

原文传递

Fe(Ⅱ)_(aq)与纤铁矿-胡敏酸复合物交互反应及其结构转化过程研究 被引量：1

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作者 王玉洁 雷琴凯 +4 位作者 卜红玲 童辉 董乐恒 陈曼佳 刘承帅 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期777-784,共8页

Fe(Ⅱ)与铁氧化物的相互作用过程是铁循环的重要组成部分,影响着土壤中各种元素的地球化学过程。目前关于Fe(Ⅱ)与铁氧化物相互作用的地球化学机制已基本厘清。然而,土壤环境中,铁氧化物和有机质常常结合并形成铁氧化物-有机质(Fe-OM)... Fe(Ⅱ)与铁氧化物的相互作用过程是铁循环的重要组成部分,影响着土壤中各种元素的地球化学过程。目前关于Fe(Ⅱ)与铁氧化物相互作用的地球化学机制已基本厘清。然而,土壤环境中,铁氧化物和有机质常常结合并形成铁氧化物-有机质(Fe-OM)复合物,使其形成结构更为复杂、活性变化更大的结构单元。Fe(Ⅱ)作用下,Fe-OM复合物结构转化的过程及其作用机制更是缺乏系统性研究。因此,该文以纤铁矿与胡敏酸复合物(Lep-HA)为研究对象,通过室内模拟实验,借助铁稳定同位素标记及XRD、SEM、XPS等矿物结构表征手段,研究在中性厌氧条件下,Fe(Ⅱ)与Lep-HA复合物相互作用电子传递和复合物结构转化的过程及其机制。结果表明:Fe(Ⅱ)与Lep-HA复合物可发生铁原子交换,铁原子交换率可达64.31%-91.82%;铁原子交换速率受Lep-HA复合物中C/Fe比例的影响,C/Fe比例越高铁原子交换速率越低。Lep-HA复合物中胡敏酸可通过降低Fe(Ⅱ)在纤铁矿表面的吸附量等作用,抑制Fe(Ⅱ)与Lep-HA之间的铁原子交换速率。XRD和SEM分析表明,胡敏酸的存在抑制了纤铁矿晶相转变及二次成矿过程;反应30 d时,纯相纤铁矿均转化为针铁矿,不同比例Lep-HA复合物则发生重结晶,生成结晶度更强及晶胞粒径更大的纤铁矿。XPS分析结果表明,反应后Fe(Ⅱ)可与胡敏酸形成Fe-C配体,且Lep-HA复合物结构中C-C基团含量由86.17%降至69.86%,而O-C=O基团含量由13.86%增至16.13%。以上研究结果较系统地阐明了Fe(Ⅱ)和Fe-OM复合物相互作用的地球化学机制,可为深入理解土壤中Fe和C等元素耦合循环的环境地球化学行为提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 Fe(Ⅱ) 有机质 纤铁矿-胡敏酸复合物 结构转化 铁原子交换 铁循环

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Np(Ⅴ)吸附于纤铁矿/水界面的扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)分析 被引量：3

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作者 杨春莉 张生栋 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期225-231,共7页

本工作采用原位扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)能谱首次揭示了Np(Ⅴ)吸附于合成纤铁矿(γ-FeOOH)表面的化学形态。Np LⅢ边EXAFS分析结果显示Np(Ⅴ)以五价镎酰离子吸附于γ-FeOOH,未发现多核络合物与表面沉淀。傅里叶转化结果在约3(1... 本工作采用原位扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)能谱首次揭示了Np(Ⅴ)吸附于合成纤铁矿(γ-FeOOH)表面的化学形态。Np LⅢ边EXAFS分析结果显示Np(Ⅴ)以五价镎酰离子吸附于γ-FeOOH,未发现多核络合物与表面沉淀。傅里叶转化结果在约3(1=0.1nm)附近的能峰可归于Np-Fe配位层,证明了Np(Ⅴ)-γ-FeOOH形成了内层吸附的单一形态表面络合物。所得分析结果与Np(Ⅴ)在相似构成的含铁矿物上的吸附形态结果进行了比较,进一步确认了Np-Fe、Np-O等关键配位层的存在。然而,还需要更多设计良好的EXAFS实验来确认是否存在Np-C配位层,以确认纤铁矿界面是否存在Np碳酸根表面络合物。 展开更多

关键词 Np(Ⅴ) EXAFS 纤铁矿 吸附 Athena软件 Artemis软件

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硅/铝掺杂纤铁矿的表面性质及对F^-的吸附性能 被引量：5

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作者 方敦 王锐 +1 位作者 许海娟 魏世勇 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期287-292,共6页

纤铁矿是土壤中重要的活性矿物组分,常与硅、铝元素共存,对土壤污染物的迁移有重要的影响。采用氧化水解法制备了不掺杂和硅、铝掺杂的纤铁矿(分别记为Lep、Si-Lep、Al-Lep),通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附/脱附、质子电... 纤铁矿是土壤中重要的活性矿物组分,常与硅、铝元素共存,对土壤污染物的迁移有重要的影响。采用氧化水解法制备了不掺杂和硅、铝掺杂的纤铁矿(分别记为Lep、Si-Lep、Al-Lep),通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2吸附/脱附、质子电位滴定等方法对样品进行表征和表面性质分析,并研究了3种样品对F^-的吸附性能。结果表明:与Lep相比,Si-Lep、Al-Lep的结晶度降低且铝掺杂显著抑制了纤铁矿向针铁矿转化。Lep、Si-Lep和Al-Lep的BET比表面积分别为25.37、28.18、32.51 m^2/g,孔体积、平均孔径和表面分形度均依次增大。Lep、Si-Lep和Al-Lep样品的电荷零点(pH PZC)依次为7.10、6.80、6.50;3种样品的表面羟基密度分别为0.33、0.32、0.36 mmol/g。Lep、Si-Lep和Al-Lep对F^-的最大吸附量分别为6.58、7.32、9.88 mg/g;与Lep相比,Si-Lep和Al-Lep对F^-的准二级动力学速率常数分别降低至0.013、0.014 g/(mg·min);Si-Lep对F^-的吸附亲和力增大,而Al-Lep对F^-的吸附亲和力降低。 展开更多

关键词 纤铁矿 硅 铝 掺杂 吸附 F^-

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碱性溶液对出水铁器中四方纤铁矿(β-FeoOH)相中氯的脱除研究 被引量：7

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作者 成小林 张然 《文物保护与考古科学》 北大核心 2016年第1期1-6,共6页

铁质文物出水后进一步氧化形成的含氯的腐蚀产物主要为四方纤铁矿(β-FeOOH),为了保护铁质文物,必须去除其中的氯。为此,本研究以结晶不好的β-FeOOH和结晶完整的β-FeOOH为研究对象,分别采用去离子水和0.5mol/L NaOH溶液作为脱盐溶液,... 铁质文物出水后进一步氧化形成的含氯的腐蚀产物主要为四方纤铁矿(β-FeOOH),为了保护铁质文物,必须去除其中的氯。为此,本研究以结晶不好的β-FeOOH和结晶完整的β-FeOOH为研究对象,分别采用去离子水和0.5mol/L NaOH溶液作为脱盐溶液,探讨碱液清洗法对β-FeOOH中氯的脱除效果,氯的脱除是否改变β-FeOOH晶型等。研究表明,0.5mol/L NaOH溶液脱除氯的效果要优于去离子水,对于结晶不好的β-FeOOH,0.5mol/L NaOH溶液能促使β-FeOOH相转化为α-FeOOH相;对于结晶完整的β-FeOOH,0.5mol/L NaOH溶液难以使β-FeOOH的晶型发生转变。该研究结果可为实际的铁质文物脱氯处理及选择适宜的脱氯时间提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 铁质文物 四方纤铁矿 脱氯

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氯化锌浸出液纤铁矿法沉铁及除杂的研究 被引量：1

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作者 周兆安 刘小文 +1 位作者 毛谙章 米永红 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期118-121,共4页

采用纤铁矿沉淀法净化氯化锌浸出液中的铁和其他杂质离子,考察了反应温度、p H值、Fe3+浓度和氯化锌溶液加料速度等因素对杂质去除效果的影响。结果表明,在反应p H值3.5,溶液Fe3+浓度5.0 g/L,纤铁矿晶种添加量0.1 g,搅拌速度300 r/min,... 采用纤铁矿沉淀法净化氯化锌浸出液中的铁和其他杂质离子,考察了反应温度、p H值、Fe3+浓度和氯化锌溶液加料速度等因素对杂质去除效果的影响。结果表明,在反应p H值3.5,溶液Fe3+浓度5.0 g/L,纤铁矿晶种添加量0.1 g,搅拌速度300 r/min,反应温度25℃,氯化锌溶液加料速度7.5 m L/min、溶液总体积300 m L时,铁(Ⅲ)、铬(Ⅲ)、砷(Ⅴ)、氟去除率分别可达99.96%、99.54%、99.80%和60.38%,锌损失率仅为0.86%。 展开更多

关键词 除铁 纤铁矿法 沉淀 氯化锌溶液

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纤铁矿TiO2和GaSe二维晶体的能带调控研究

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作者 赵怡霖 张红 《光散射学报》 2019年第3期282-290,共9页

本研究建立了纤铁矿TiO2和GaSe二维晶体的物理模型,用第一性原理的密度泛函方法计算了两体系的能带性质,分析了体系的电子态及光谱性质,并进一步研究了二轴张力对体系的能带的调控作用,最后分析了二轴张力对体系电子态性质和光谱性质的... 本研究建立了纤铁矿TiO2和GaSe二维晶体的物理模型,用第一性原理的密度泛函方法计算了两体系的能带性质,分析了体系的电子态及光谱性质,并进一步研究了二轴张力对体系的能带的调控作用,最后分析了二轴张力对体系电子态性质和光谱性质的调控作用。结果表明,通过二轴张力,可以有效地调节两体系的带隙宽度,进而调节两体系的光谱响应特性,从而拓展了二维晶体在可控电子学、光伏器件等领域的应用。 展开更多

关键词 纤铁矿TiO2 GASE 第一性原理 带隙调控 光谱调控

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长江口外悬浮颗粒物中自生纤铁矿和胶黄铁矿 被引量：13

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作者 范德江 陈彬 +3 位作者 王亮 孙晓霞 刘明 杨作升 《地球科学（中国地质大学学报）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1364-1370,共7页

以2010年11月"长江口及东海海洋综合考察"的基金委公共航次期间采集的长江口外不同站位的水体悬浮体颗粒为对象,使用扫描电镜和能谱仪相结合的方法对其进行了系统观察和研究,发现了铁氧化物和铁硫化物两种自生矿物集合体.铁... 以2010年11月"长江口及东海海洋综合考察"的基金委公共航次期间采集的长江口外不同站位的水体悬浮体颗粒为对象,使用扫描电镜和能谱仪相结合的方法对其进行了系统观察和研究,发现了铁氧化物和铁硫化物两种自生矿物集合体.铁氧化物集合体由纤铁矿微晶构成,形态不规则;铁硫化物集合体由大小均一的胶黄铁矿微晶构成,呈莓球状.纤铁矿的形成与周围水体的物理化学条件相关,而胶黄铁矿的形成则与有机质包裹的局部微环境有关.水体中所形成的两类自生铁矿物沉降到海底后,会受到底质物理化学条件的制约.本研究表明陆架泥质沉积体中的一部分莓球状铁硫化物属于水体沉积成因,当利用沉积物中黄铁矿莓球体进行环境分析时,需要充分考虑该部分自生铁硫化物的影响. 展开更多

关键词 长江口 悬浮体 自生矿物 纤铁矿 胶黄铁矿 沉积学 地球化学

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纤铁矿微生物异化还原过程的动力学特征及其影响因素 被引量：3

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作者 朱维晃 幺婷婷 黄廷林 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1348-1356,共9页

基于脱色希瓦氏菌(Shewanella decolorationis S12)和纤铁矿相互作用的现象,探讨了电子供体、纤铁矿浓度及氧化还原中介体2-磺酸钠蒽醌(AQS)对其相互作用的影响.结果表明,AQS的加入使纤铁矿的微生物还原程度得到加强.反应末期,乳酸钠浓... 基于脱色希瓦氏菌(Shewanella decolorationis S12)和纤铁矿相互作用的现象,探讨了电子供体、纤铁矿浓度及氧化还原中介体2-磺酸钠蒽醌(AQS)对其相互作用的影响.结果表明,AQS的加入使纤铁矿的微生物还原程度得到加强.反应末期,乳酸钠浓度为20mmol.L-1时,在添加AQS的10.0mmol.L-1的纤铁矿体系中,被还原解离出的Fe(Ⅱ)浓度是无AQS体系中的180.2%.纤铁矿的归一化还原速率表明,当电子供体浓度一定时,随着纤铁矿浓度的增加,纤铁矿的还原酶促反应显著减弱.米氏拟合方程表明,以不同浓度的纤铁矿为底物时,S12菌-纤铁矿相互作用过程的拟合校正R2系数分别为0.8285(添加AQS)和0.9348(未添加AQS),电子转移载体的存在及底物类型的不同均对底物饱和时的反应速度(Vmax)和米氏常数(Km)值均有一定程度的影响.在微生物还原纤铁矿过程中,氧化还原中介体AQS使得其还原程度加剧,用于ATP合成所需能量ΔE值也随之升高,S12菌和纤铁矿的还原反应达到平衡时,Gibbs自由能变化(ΔGr)达最大值. 展开更多

关键词 微生物异化还原 纤铁矿 动力学特征

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糖作用下FeCl_3溶液中四方纤铁矿的形成及表征

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作者 沈星宇 张必宪 +1 位作者 熊慧欣 徐轶群 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期19-23,共5页

考察28℃下含适量糖(葡萄糖、鼠李糖、海藻糖、葡聚糖)的FeCl_3溶液水解反应中铁矿物的形成,并利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和场发射电子显微镜(FESEM)对产物进行表征.结果表明:Fe^(3+)与反应溶液中OH-在结合形成四方... 考察28℃下含适量糖(葡萄糖、鼠李糖、海藻糖、葡聚糖)的FeCl_3溶液水解反应中铁矿物的形成,并利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和场发射电子显微镜(FESEM)对产物进行表征.结果表明:Fe^(3+)与反应溶液中OH-在结合形成四方纤铁矿(β-FeOOH)沉淀的过程中,FeCl_3物质的量浓度宜为20mmol·L^(-1),葡萄糖浓度对β-FeOOH的形成速率无影响,而糖类的结构基团和相对分子质量大小对其有着明显的影响;糖所含—OH与Fe^(3+)、Fe(OH)^(2+)、Fe(OH)_2^+等之间的配位作用促进了FeOOH沉淀的形成和β-FeOOH的成核与生长;不同浓度或种类的葡萄糖作用下形成β-FeOOH产物的表面结构无明显差异,产物的颗粒形貌和尺寸大小也基本相似,均为纺锤形或棒状颗粒结构,颗粒粒径约为200~400nm,长宽比约为5. 展开更多

关键词 糖 四方纤铁矿 羟基氧化铁

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氧化铁矿物对五氯苯酚表面吸附实验及其反应模式 被引量：10

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作者 吴大清 刁桂仪 +1 位作者 袁鹏 尹小玲 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期297-303,共7页

批量法实验研究表明,五氯苯酚(PCP)在合成的针铁矿、纤铁矿和赤铁矿表面吸附的浓度等温线为饱和型特征,可用Langmuir公式拟合,而pH吸附等温线为峰型曲线,峰值在pH≈5。矿物表面化合态和PCP溶液离子化合态分析与计算表明,PCP在氧化铁矿... 批量法实验研究表明,五氯苯酚(PCP)在合成的针铁矿、纤铁矿和赤铁矿表面吸附的浓度等温线为饱和型特征,可用Langmuir公式拟合,而pH吸附等温线为峰型曲线,峰值在pH≈5。矿物表面化合态和PCP溶液离子化合态分析与计算表明,PCP在氧化铁矿物表面存在两种吸附反应模式,即表面静电吸附反应和表面络合吸附反应,表面静电吸附反应常数比表面络合吸附反应常数高1～2个数量级。并进一步从反应机制上证明了憎水型可离解有机化合物(HIOCs)在矿物表面吸附的模式与趋向性。 展开更多

关键词 五氯苯酚 针铁矿 纤铁矿 赤铁矿 吸附 表面反应模式

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氧化铁矿物催化分解苯酚的动力学速率及其产物特征 被引量：9

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作者 吴大清 刁桂仪 袁鹏 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2006年第4期293-298,共6页

本文研究了针铁矿、纤铁矿、赤铁矿和磁铁矿在过氧化氢参与下催化分解苯酚的动力学速率与溶液pH值的关系，并用紫外吸收谱测定了反应产物的谱学特征。结果表明，纤铁矿反应体系催化分解苯酚的速率常数（女）最大，其余依次为磁铁矿、针... 本文研究了针铁矿、纤铁矿、赤铁矿和磁铁矿在过氧化氢参与下催化分解苯酚的动力学速率与溶液pH值的关系，并用紫外吸收谱测定了反应产物的谱学特征。结果表明，纤铁矿反应体系催化分解苯酚的速率常数（女）最大，其余依次为磁铁矿、针铁矿和赤铁矿。在纤铁矿反应体系中又以pH=3．8时反应速率常数最大。除赤铁矿反应体系外，当溶液pH=3～4时苯酚被完全分解，并有50％～65％的有机碳（TOC）被矿化。在pH=3．25的赤铁矿反应体系中，苯酚大多仅被转化为多酚，小部分苯环被打开形成己烯酸。当溶液pH=4～5时，苯酚一般仅被转化为多酚类化合物，但TOC基本不变。当溶液pH〉5时，苯酚没有发生明显的转化和矿化现象。 展开更多

关键词 针铁矿 纤铁矿 赤铁矿 磁铁矿 催化分解 苯酚 动力学 紫外吸收谱

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γ-FeOOH催化臭氧微气泡联合BAF工艺深度处理造纸废水 被引量：1

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作者 曾科 刘玉莎 +3 位作者 林达 陈文韬 黄成涛 陈剑 《净水技术》 CAS 2023年第2期117-124,共8页

随着“双碳”目标的制定以及造纸废水重复利用政策的颁布,开发清洁高效、无二次污染的造纸废水深度处理技术意义重大。研究通过干湿交替-曝气氧化的技术方案制备了铁基催化剂,XRD、XPS等表征结果显示该催化剂的表层负载物为纤铁矿(γ-Fe... 随着“双碳”目标的制定以及造纸废水重复利用政策的颁布,开发清洁高效、无二次污染的造纸废水深度处理技术意义重大。研究通过干湿交替-曝气氧化的技术方案制备了铁基催化剂,XRD、XPS等表征结果显示该催化剂的表层负载物为纤铁矿(γ-FeOOH)。建立了γ-FeOOH催化臭氧微气泡的反应体系,并系统研究了该体系对造纸废水生化出水中COD_(Cr)的去除效果。试验结果显示,当pH值为7、催化剂投加量为300 g/L、臭氧投加量为9.9 mg/min时,该体系对COD_(Cr)的去除率约为58%。基于上述结果,进一步建立γ-FeOOH催化剂-臭氧微气泡催化与曝气生物滤池(BAF)的联合降解体系,该联合体系连续运行时,对造纸废水生化出水中COD_(Cr)去除率为60%~70%。该联合体系在有效降解有机污染物的同时,无二次污染产生,无总盐引入,有利于造纸废水的循环利用,践行了“双碳”理念。 展开更多

关键词 纤铁矿(γ-FeOOH) 微气泡 催化臭氧 造纸废水 曝气生物滤池 深度处理

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不同晶型羟基氧化铁(FeOOH)的形成及其在吸附去除Cr(Ⅵ)上的作用 被引量：55

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作者 熊慧欣 周立祥 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期559-566,共8页

羟基氧化铁(FeOOH)广泛存在于土壤、水体沉积物和矿山废水等环境介质中,通常以针铁矿、四方纤铁矿和纤铁矿等多种同质多像体形式存在。羟基氧化铁因具有稳定的化学性质、较高的比表面积和细微的颗粒结构,在重金属治理中被日益重视。由... 羟基氧化铁(FeOOH)广泛存在于土壤、水体沉积物和矿山废水等环境介质中,通常以针铁矿、四方纤铁矿和纤铁矿等多种同质多像体形式存在。羟基氧化铁因具有稳定的化学性质、较高的比表面积和细微的颗粒结构,在重金属治理中被日益重视。由于矿物的环境功能与所形成矿物的性质如矿相、颗粒形貌及大小和结构界面特性密切相关,而矿物的这些性质又与其合成方法、条件密不可分,故本文介绍了羟基氧化铁的种类、结构组成、矿相稳定性及转化,重点对羟基氧化铁形成、制备方法或途径(水解沉淀、化学氧化、生物氧化与生物矿化和凝胶网格法等)及反应物和反应条件(铁盐种类、沉淀剂、pH值、温度、阴阳离子调节剂和表面活性剂等)对矿物产物性质的影响进行了综述,同时,对不同晶型羟基氧化铁在吸附去除重金属Cr(Ⅵ)上的作用的相关研究进行了概述。 展开更多

关键词 羟基氧化铁 针铁矿 四方纤铁矿 纤铁矿 形成 Cr(Ⅵ)

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不同因素影响下Fe(Ⅲ)水解中和法制备FeOOH矿相的光谱分析 被引量：17

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作者 熊慧欣 梁剑茹 +1 位作者 徐轶群 周立祥 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期2005-2009,共5页

羟基氧化铁(FeOOH)作为重金属等污染物的吸附材料倍受关注,但不同因素作用下形成的FeOOH产物矿相、结构性质的差异及其对环境功能的影响,却少有报道。采用X射线衍射仪,红外光谱仪,扫描电子显微镜和激光粒度分析仪,系统考察了Fe(Ⅲ)溶液... 羟基氧化铁(FeOOH)作为重金属等污染物的吸附材料倍受关注,但不同因素作用下形成的FeOOH产物矿相、结构性质的差异及其对环境功能的影响,却少有报道。采用X射线衍射仪,红外光谱仪,扫描电子显微镜和激光粒度分析仪,系统考察了Fe(Ⅲ)溶液水解中和形成FeOOH时,不同作用因素如铁盐种类、pH和温度等对产物矿相的影响。结果表明,pH 8条件下,Fe(Ⅲ)溶液水解产物均为二线水铁矿(Fe5HO8.4H2O);随着pH升高,Fe5HO8.4H2O会向α-FeOOH相转化。Cl-和NO3-离子的存在分别有利于β-FeOOH和α-FeOOH的形成;SO42-会阻碍Fe5HO8.4H2O向-αFeOOH相转化;Fe2+存在时,会促进Fe5HO8.4H2O向α-FeOOH相转化。加热陈化,可促进Fe5HO8.4H2O转化为α-FeOOH,且利于良好结晶α-FeOOH的形成。但pH≤5,富含Cl-的Fe(Ⅲ)溶液加热水解利于β-FeOOH的生成。不同因素影响下形成的FeOOH,在矿相、表面基团、颗粒形貌和粒径大小上存在一定的差异。 展开更多

关键词 羟基氧化铁 水铁矿 四方纤铁矿 针铁矿 光谱分析

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