论文摘要
本文分别合成了不同氧化度的酸性水钠锰矿（简称H系列），对其吸附Pb2+，Cd2+过程中阳离子的释放总量进行了比较分析，并将氧化度为4．0的样品（HB0）作为前驱物，经不同浓度Mn2+，Zn2+离子的处理得到一系列的产物（分别简称为M和Z系列）。对以上矿物应用X-射线衍射仪（XRD）、红外（IR）、透射电镜（TEM）等分析方法，系统地研究了它们的结构特征、氧化度变化，表面电荷性质以及对Pb2+的吸附特性。取得的主要结果有：1．H系列水钠锰矿对重金属Pb，Cd的等温吸附能力的比较（1）H系列氧化度在3．67-4．0之间，电荷零点（PZC）均在1．3-2．2之间。它们的外表面积随氧化度的减小而增大。X-射线衍射（XRD）分析表明，它们均为单相酸性水钠锰矿。（2）H系列对铅的的吸附能力强于对镉的吸附。遵循氧化度越大，铅、镉的最大吸附量越大的规律。（3）Mn2+、H+、K+最大释放总量与金属离子的吸附量呈正相关。2．M和Z系列处理的水钠锰矿对铅的吸附（1）X-射线衍射（XRD）图谱红外（IR）图谱分析表明，M、Z系列均为单相酸性水钠锰矿。透射电镜（TEM）结果表明酸性水钠锰矿并未因加入Mn2+、Zn2+而表观形貌发生改变。（2）M系列的氧化度范围在3．75-3．85之间，随着Mn2+加入浓度的增加而减小，Z系列氧化度随Zn2+加入浓度的增加与未处理的相差不大。（3）M系列的PZC值在1．41-2．35之间，Z系列的PZC值在3．4-3．7之间，它们与未处理的HB0相比均增大，其中Z系列增大幅度远大于M系列。这表明Mn2+和Zn2+的吸附增加了水钠锰矿表面的可变正电荷，且Z系列增加的更多。（4）M系列随加入Mn浓度的增加，其外表面积增大。（5）M系列锰氧化度与其晶体d110面网间距呈极显著负相关，表明Mn2+可能部分地直接进入到八面体空穴中，填充空穴或者Mn2+与Mn4+发生氧化还原反应生成2个Mn3+，进入并填充其空穴。（6）M系列矿物对铅的吸附同样遵循氧化度越高，铅的最大吸附量越大的规律。相同浓度的不同离子处理后的样品对铅的吸附表现为Z系列>M系列，这与Mn2+、Zn2+离子吸附的竞争能力大小顺序相反，表明M系列处理减少了其氧化度，并降低了样品的八面体空穴含量，从而减少了其铅的吸附量。Z系列吸附Pb与残留的Zn（加入的Zn扣除释放的Zn）之和与未经M和Z系列处理的HB0吸附Pb的量数值上接近，而M系列吸附Pb与残留的Mn之和远小于HB0吸附Pb的量。HB0矿物在Pb吸附的过程中基本没有Mn2+的释放，而M系列吸附过程中，Mn2+的释放量随氧化度的减小而增大，但其释放量远小于参加反应的Mn2+的数量。也表明Mn离子一部分被吸附，另一部分可能进入品格，填充晶格中的八面体空穴，成为矿物晶格中的锰氧八面体，这种矿物亚结构性质的变化，既降低了锰氧化度，也减少了八面体空穴数量，使水钠锰矿对Pb2+的吸附量减小。
论文目录
相关论文文献
- [1].黄土区金盏菊幼苗对Pb/Cd次生非生物胁迫响应的红外光谱研究[J]. 光谱学与光谱分析 2016(08)
- [2].再生水及重金属Pb/Cd对种子萌发和成苗的影响[J]. 灌溉排水学报 2010(02)
- [3].金盏菊根际圈黄土溶解性有机质对Pb/Cd赋存形态原位调控机制的光谱学证据[J]. 光谱学与光谱分析 2016(09)
- [4].黄土区金盏菊幼苗根部细胞壁对Pb/Cd复合胁迫响应的FTIR和Raman光谱[J]. 光谱学与光谱分析 2016(07)
- [5].Pb/Cd复合污染底泥固化强度和变形特性研究[J]. 中国水运(下半月) 2020(02)
- [6].Pb/Cd污染固化底泥的pH特性研究[J]. 山西建筑 2016(01)
- [7].Cd、低Pb/Cd下冬小麦幼苗根系分泌物酚酸、糖类及与根际土壤微生物活性的关系[J]. 生态学报 2012(13)
- [8].低含量Pb对Cd处理下冬小麦根际土壤氧化还原酶活性、BIF及C/N的影响[J]. 应用与环境生物学报 2012(06)