【摘 要】
:
近年来,重金属污染的治理已经得到了广泛的关注。铁氧化物对于重金属有较强的吸附和共沉淀的效果,是去除重金属的理想材料。水铁矿是自然界常存的铁氧化物,其表面积大,吸附位点多,表面官能团丰富,对重金属有较好的去除效果。然而,由于其热力学不稳定性,常随时间的推移逐渐转化为更稳定的矿物形式,导致掺杂于其中的重金属重新分布,因此对该过程的研究对重金属环境行为预测有较大的帮助。本文研究了自然界中常见的有机酸草酸
论文部分内容阅读
近年来,重金属污染的治理已经得到了广泛的关注。铁氧化物对于重金属有较强的吸附和共沉淀的效果,是去除重金属的理想材料。水铁矿是自然界常存的铁氧化物,其表面积大,吸附位点多,表面官能团丰富,对重金属有较好的去除效果。然而,由于其热力学不稳定性,常随时间的推移逐渐转化为更稳定的矿物形式,导致掺杂于其中的重金属重新分布,因此对该过程的研究对重金属环境行为预测有较大的帮助。本文研究了自然界中常见的有机酸草酸和柠檬酸分别对水铁矿与Cr(Ⅵ)共沉淀物转化过程中Cr(Ⅵ)的再分布过程的影响,探究了不同p H值对Cr(Ⅵ)的迁移的影响,揭示了草酸和柠檬酸对Cr(Ⅵ)再分布的影响机制。研究了铝离子与草酸存在时对掺杂于水铁矿中的Pb(Ⅱ)的迁移过程的影响,探索了不同p H值的条件在铝离子和草酸共存时对水铁矿转化时Pb(Ⅱ)的再分布作用。本文利用了X射线衍射、傅里叶变化红外光谱、透射电镜、X射线光电子能谱和X射线能谱分析等技术表征了反应前后的样品,对矿物的转化产物、样品的官能团类型和表面结构以及形貌都有了深入的研究,揭示了重金属迁移的机理。研究的主要结论如下:(1)草酸和柠檬酸对水铁矿的转化有不同的影响。草酸能促使水铁矿向赤铁矿转化,而柠檬酸有效地抑制水铁矿的转化。草酸不仅可通过还原溶解和配体溶解作用促进水铁矿溶解,吸附在水铁矿上的草酸也能作为赤铁矿成核模板,促使赤铁矿的生成。而柠檬酸的三羟基作用于水铁矿从而抑制其转化。(2)不同初始pH值下草酸和柠檬酸对Cr(Ⅵ)的环境行为影响也不同。草酸在酸性和中性条件下可有效地降低Cr(Ⅵ)对环境的危害,但在碱性条件下对Cr(Ⅵ)的迁移行为无明显影响。柠檬酸在碱性条件下对Cr(Ⅵ)的危害降低较为明显。(3)草酸和柠檬酸主要通过竞争吸附、氧化还原、影响转化来影响Cr(Ⅵ)的行为。草酸和柠檬酸在铁原子催化下将Cr(Ⅵ)还原成危害性较小的Cr(Ⅲ),而草酸对Cr(Ⅵ)的还原效果更为明显。尽管草酸会与Cr(Ⅵ)在表面仍会发生竞争吸附作用,但作用不强。柠檬酸与Cr(Ⅵ)的竞争吸附作用强于草酸。草酸通过促进Cr(Ⅵ)进入到赤铁矿的内部而固定铬,进入到铁氧化物内部的Cr(Ⅵ)较难释放到环境中,而柠檬酸抑制水铁矿转化而稳定Cr(Ⅵ)。(4)Al(Ⅲ)对水铁矿的转化有抑制作用,而草酸能有效抵消其对水铁矿转化的抑制作用。Al(Ⅲ)通过替代Fe(Ⅲ)掺杂于水铁矿中,抑制水铁矿溶解并影响其转化,而草酸促进溶解并且促进赤铁矿生成。(5)Al(Ⅲ)单独存在时,在所有pH值的条件下都对Pb(Ⅱ)进入到赤铁矿内部过程有促进作用,从而降低Pb(Ⅱ)对环境的危害,同时在中性条件下更为明显,Pb(Ⅱ)几乎全部固定于水铁矿表面或内部中。而草酸和Al(Ⅲ)共存时,水铁矿被Al(Ⅲ)抑制的效果被草酸抵消,但是在酸性和碱性条件下仍然降低了Pb(Ⅱ)对环境的危害并且促进了含铅铝水铁矿转化过程中Pb(Ⅱ)向水铁矿内部的迁移。只有在中性条件下草酸导致部分Pb(Ⅱ)的释放。
其他文献
海洋工程钢结构焊接过程中会因为焊接工艺、焊接环境等因素产生焊接残余应力和结构焊接变形。在分析钢结构焊接残余应力产生原因的基础上,提出了钢结构焊接残余应的控制措施。
合理选择成本低、活性高、稳定性好的析氧反应(OER)催化剂对实现电解水这一可持续的制氢方式必不可少。钙钛矿氧化物是一种价格便宜、储量充足、结构多样的金属氧化物,作为非贵金属催化剂,在碱性介质下的析氧反应催化领域中受到了广泛关注。单相的钙钛矿氧化物OER催化剂一般相稳定性差、导电性低,通过不同相的机械复合或将不同相浸渍制备成复合相可改善以上不足。然而,这些制备方法过于繁琐且制备出的材料颗粒均匀性差。
随着冶炼、采矿、电镀等行业的迅猛发展以及农业生产活动中农药化肥的过度使用,大量重金属排入环境中且难以被自然降解,其中砷(As)、铅(Pb)污染的情况尤为突出。土壤中的As、Pb污染不仅可以影响土壤肥力,而且可以通过食物链使其生物毒性放大进而对人体健康造成巨大威胁。在复合污染土壤中,As、Pb的理化性质和污染物行为的差异使土壤污染更为复杂,修复难度更大,亟须开发一种有效提高修复效果的材料。生物炭因成
聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)是一种集生物相容性好和可微生物降解等优点于一体的大宗化学品。为了提高聚乙烯醇的耐水性与可加工性,实际应用中需要对PVA进行改性,其中最常见是方法采用烷烃链部分取代PVA上的羟基。PVA衍生物的宏观性能强烈依赖于制备的分子结构和加工过程中形成的高级凝聚态结构。系统调控聚乙烯醇衍生物的分子结构,及其向凝聚态结构的演化,是明确结构-性能关系的重要环节
钢结构焊接具有高强度、高刚性、高耐久性和高安全性的优点,被广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。钢结构焊接的质量和安全性直接关系到工程的使用寿命和安全性能,基于此,针对某工程探讨了影响钢结构焊接质量因素,并提出焊接质量的管控办法,以为建筑钢结构焊接工作提供参考。
载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样(APOBEC)DNA胞苷脱氨酶具有核酸编辑活性,能对外源核酸进行编辑,可将病原体相关单链DNA中的胞嘧啶转化为尿嘧啶,从而在新合成的病毒编码链DNA中引入了致死的G-A超突变,抑制了病毒基因的感染。与此同时,肿瘤细胞中APOBEC酶的异常激活会导致超突变,从而驱动异质性和克隆进化,进而导致肿瘤发展和对现有治疗技术的适应。据报道,一些APOBEC3(A3)家族成
建筑钢结构是建筑工程重要组成部分,其安装焊接质量会对建筑工程后续应用造成直接影响,为此,本研究详细论述了建筑钢结构安装焊接变形控制技术,旨在为更多建筑工程施工单位提供技术指导。
近年来,随着经济的发展,我国城市化建设进程不断加快,建筑行业也迎来了新的发展机遇。在建筑施工过程中,钢结构建筑因其自身优势和特点而被广泛应用,如在高层建筑和大跨度桥梁等项目中发挥着重要作用。但在实际施工过程中,由于焊接作业质量不高或未按规范要求进行焊接操作,导致钢结构构件出现了一系列质量问题,对建筑工程整体质量产生了一定的影响。因此,必须要高度重视钢结构焊接生产工程中的技术要点,通过合理应用焊接工
挥发性有机硫化合物是大气环境中常见的一类恶臭污染物,因其具有臭味阈值低、挥发性强、排放浓度高等特征,会对生态环境和人体健康造成不利影响。甲硫醇作为一种典型的挥发性有机硫化合物,广泛存在于垃圾填埋场、垃圾发酵处理厂以及污水处理厂等工业行业环境中。甲硫醇的显著特征是恶臭和挥发性强,因而会降低公众生活及生产环境的舒适度以及损害人体的健康。人体的呼吸系统作为挥发性有机硫化合物毒性作用的靶向器官,也是抵御挥
针对我国现存铁尾矿如何资源化利用难题,本论文以铁尾矿基本性质研究为基础,提出以CO、H2、CO2和N2组成的混合气为还原剂,通过高效悬浮磁化焙烧将铁尾矿中的Fe2O3组分还原成Fe3O4,并通过磁选获得铁精矿和富硅磁选渣,然后将富硅磁选渣通过碱熔提硅和超声沉淀法制备纳米Si O2,从而建立了一条悬浮磁化焙烧-磁选回收铁精矿,碱熔-超声沉淀法制备纳米Si O2产品的技术路线。在铁尾矿基本性质研究阶段