高扬:硫酸盐还原菌制约纳米磁性铁氧化物分解和转化的机理研究论文

高扬:硫酸盐还原菌制约纳米磁性铁氧化物分解和转化的机理研究论文

本文主要研究内容

作者高扬(2019)在《硫酸盐还原菌制约纳米磁性铁氧化物分解和转化的机理研究》一文中研究指出:纳米磁铁矿和纳米磁赤铁矿是铁氧化物的重要组成部分,决定着岩石、土壤和沉积物的磁性。为研究两种磁性矿物在硫化环境中的潜在稳定性,研究开展了硫酸盐还原菌(SRB)作用下煅烧成因多孔纳米磁铁矿和磁赤铁矿的分解和转化实验,重点考察短期(31 d)和长期(165 d)及有/无硫酸盐条件下矿物分解、转化的过程和机制。初步获得如下结果:在有SRB的短期实验中,磁铁矿和磁赤铁矿体系的磁化率均持续上升,在31d实验结束时磁铁矿体系中磁化率达到最大,磁赤铁矿体系中磁化率已出现小幅下降。在含SO42-的磁铁矿和磁赤铁矿实验中,SRB的还原作用分别导致22.4%和5.1%的硫酸盐转化为酸可挥发性硫(AVS)。X射线光电子能谱(XPS)分析发现,部分磁赤铁矿中的Fe(III)被AVS和SRB还原为Fe(II),造成矿物溶解、粒径减小,同时有多种形态的硫化物沉淀生成。X射线衍射(XRD)和M?ssbauer谱分析表明,纳米磁赤铁矿有通过SRB的电子传递作用固相转化为磁铁矿的趋势,在此过程中有超顺磁相生成。在有SRB的长期实验中,前25 d磁铁矿体系中磁化率迅速上升,随后保持稳定;前20 d磁赤铁矿体系中磁化率迅速上升,随后缓慢下降,在140 d时达到稳定。在含SO42-的磁铁矿和磁赤铁矿实验中,SRB的还原作用分别导致28.1%和7.1%的硫酸盐转化为AVS。透射电镜(TEM)和XPS分析表明,在磁铁矿实验中,单硫化物马基诺矿(FeS)、胶黄铁矿(Fe3S4),以及多硫化物是主要的次生硫化物,而在磁赤铁矿实验中,除上述次生物相外还含有较高比例的黄铁矿(FeS2)。XPS分析表明,AVS和SRB都能使磁铁矿及磁赤铁矿表面的Fe(III)还原为Fe(II)。XRD和M?ssbauer谱分析表明,在SRB的介导下,通过固相Fe(III)的还原,纳米磁赤铁矿可以完全转化为纳米磁铁矿,这种转化同时体现为磁赤铁矿磁化率变化及磁滞回线特征与磁铁矿不同。研究结果表明,磁赤铁矿与磁铁矿在结构上的相似性是SRB作用下磁赤铁矿固相转化为磁铁矿的前提;同时,磁性铁氧化物可作为SRB生长的电子受体,对硫化环境中的微生物生态起到一定的制约效应。

Abstract

na mi ci tie kuang he na mi ci chi tie kuang shi tie yang hua wu de chong yao zu cheng bu fen ,jue ding zhao yan dan 、tu rang he chen ji wu de ci xing 。wei yan jiu liang chong ci xing kuang wu zai liu hua huan jing zhong de qian zai wen ding xing ,yan jiu kai zhan le liu suan yan hai yuan jun (SRB)zuo yong xia duan shao cheng yin duo kong na mi ci tie kuang he ci chi tie kuang de fen jie he zhuai hua shi yan ,chong dian kao cha duan ji (31 d)he chang ji (165 d)ji you /mo liu suan yan tiao jian xia kuang wu fen jie 、zhuai hua de guo cheng he ji zhi 。chu bu huo de ru xia jie guo :zai you SRBde duan ji shi yan zhong ,ci tie kuang he ci chi tie kuang ti ji de ci hua lv jun chi xu shang sheng ,zai 31dshi yan jie shu shi ci tie kuang ti ji zhong ci hua lv da dao zui da ,ci chi tie kuang ti ji zhong ci hua lv yi chu xian xiao fu xia jiang 。zai han SO42-de ci tie kuang he ci chi tie kuang shi yan zhong ,SRBde hai yuan zuo yong fen bie dao zhi 22.4%he 5.1%de liu suan yan zhuai hua wei suan ke hui fa xing liu (AVS)。Xshe xian guang dian zi neng pu (XPS)fen xi fa xian ,bu fen ci chi tie kuang zhong de Fe(III)bei AVShe SRBhai yuan wei Fe(II),zao cheng kuang wu rong jie 、li jing jian xiao ,tong shi you duo chong xing tai de liu hua wu chen dian sheng cheng 。Xshe xian yan she (XRD)he M?ssbauerpu fen xi biao ming ,na mi ci chi tie kuang you tong guo SRBde dian zi chuan di zuo yong gu xiang zhuai hua wei ci tie kuang de qu shi ,zai ci guo cheng zhong you chao shun ci xiang sheng cheng 。zai you SRBde chang ji shi yan zhong ,qian 25 dci tie kuang ti ji zhong ci hua lv xun su shang sheng ,sui hou bao chi wen ding ;qian 20 dci chi tie kuang ti ji zhong ci hua lv xun su shang sheng ,sui hou huan man xia jiang ,zai 140 dshi da dao wen ding 。zai han SO42-de ci tie kuang he ci chi tie kuang shi yan zhong ,SRBde hai yuan zuo yong fen bie dao zhi 28.1%he 7.1%de liu suan yan zhuai hua wei AVS。tou she dian jing (TEM)he XPSfen xi biao ming ,zai ci tie kuang shi yan zhong ,chan liu hua wu ma ji nuo kuang (FeS)、jiao huang tie kuang (Fe3S4),yi ji duo liu hua wu shi zhu yao de ci sheng liu hua wu ,er zai ci chi tie kuang shi yan zhong ,chu shang shu ci sheng wu xiang wai hai han you jiao gao bi li de huang tie kuang (FeS2)。XPSfen xi biao ming ,AVShe SRBdou neng shi ci tie kuang ji ci chi tie kuang biao mian de Fe(III)hai yuan wei Fe(II)。XRDhe M?ssbauerpu fen xi biao ming ,zai SRBde jie dao xia ,tong guo gu xiang Fe(III)de hai yuan ,na mi ci chi tie kuang ke yi wan quan zhuai hua wei na mi ci tie kuang ,zhe chong zhuai hua tong shi ti xian wei ci chi tie kuang ci hua lv bian hua ji ci zhi hui xian te zheng yu ci tie kuang bu tong 。yan jiu jie guo biao ming ,ci chi tie kuang yu ci tie kuang zai jie gou shang de xiang shi xing shi SRBzuo yong xia ci chi tie kuang gu xiang zhuai hua wei ci tie kuang de qian di ;tong shi ,ci xing tie yang hua wu ke zuo wei SRBsheng chang de dian zi shou ti ,dui liu hua huan jing zhong de wei sheng wu sheng tai qi dao yi ding de zhi yao xiao ying 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自合肥工业大学的高扬,发表于刊物合肥工业大学2019-11-12论文,是一篇关于纳米磁铁矿论文,纳米磁赤铁矿论文,硫酸盐还原菌论文,还原论文,转化论文,合肥工业大学2019-11-12论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自合肥工业大学2019-11-12论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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