复合铁铝氢氧化物对As(V)的吸附作用
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胶体对砷的吸附作用及其影响因素研究现状与进展(黄臣臣2016021377)摘要:砷因其具有极强的毒性和致癌作用引起全世界的关注。
土壤胶体由于其独特的性质,是土壤环境中重要的污染物吸附和运输载体,对砷的分配和运移起到关键的作用。
因此,本文主要从土壤胶体的基本性质;不同形态As的吸附;影响As吸附的因素,如pH、Eh、土壤有机碳,重点分析共存离子对As的吸附作用;As吸附研究中应用的技术和模型,如傅里叶红外光谱、表面络合模型等几个方面,对共存离子对砷在土壤胶体上吸附的影响进行论述。
由于实验控制条件的差异,各个因素对砷在胶体上的吸附影响研究结果不同,大部分学者认为磷酸根、硅酸根、硝酸根等共存离子会与磷酸产生竞争作用而降低其吸附量,但仍有研究表明,共存离子对胶体结合态砷没有影响,由此可见,要清楚其中缘由,还需要结合室内室外、微观及宏观实验进一步深入研究。
关键词:土壤胶体砷共存离子竞争吸附红外光谱Abstract:As is of concern byall over the world due to its highly toxic and carcinogenic . Soil colloids is an important pollutants adsorption and carrier in soil environmentbecause of its unique characteristics, which play a key role in the arsenic distribution and migration. Therefore, this article mainly discuss the basic properties of soil colloid, adsorption of different forms of As. The factors that influence the adsorption of As, such as pH, Eh, soil organic carbon, mainly focuses on the analysis of coexisting ions on As adsorption. Moreover, topics for technology and model application in the study of arsenic adsorption are also given, such as Fourier transform infrared spectroscopy and surface complexation. The essay tries to expound the effects of concomitant ions on the As adsorption process in soils colloid from the above-mentioned several aspects. Due to the differences of the experimental conditions, the influence of various factors on the adsorption of arsenic on colloids is different. Most scholars believe that the phosphate, silicate, nitrate and phosphate coexistions will have competitive effects and reduce its adsorption capacity, but coexisting ions have been found to be limited or insignificant. Thus, it is necessary to do some further research combine indoor and outdoor, micro and macro experiments tounderstand the reasons.Keywords: soil colloids, arsenic, coexisting ions, competitive adsorption, infrared spectroscopy1.引言砷具有极强的毒性和致癌作用,无机As(Ⅲ)和As(Ⅴ)被认为是一级致癌物质。
微生物作用引起的铁铝氢氧化物吸附砷的还原与释放机制研究•相关推荐微生物作用引起的铁铝氢氧化物吸附砷的还原与释放机制研究摘要:地下水砷污染的形成机制目前尚不清楚,普遍认为,微生物对吸附于铁氧化物表面的As(Ⅴ)以及基质Fe(Ⅲ)的还原是砷释放的主要原因.本研究中以富集的混合菌群为接种微生物,以不同比例(Al∶Fe为1∶0、1∶1、0∶1)的铁铝氢氧化物为吸附剂,考察了微生物对吸附于这些载体上的As(Ⅴ)的还原和迁移作用.结果表明,接种微生物后,3种体系表现出不同程度的As释放,溶液中释放的As基本上是As(Ⅲ).在氢氧化铁体系中,溶解态As(Ⅲ)浓度仅为60 μg/L左右,微生物还原产生的As(Ⅲ)几乎全部存在于固相中;在Al∶Fe为1∶1的铁铝氢氧化物中,溶解态As(Ⅲ)大约为1.3 mg/L;氢氧化铝体系中,该值为7.8 mg/L,约占微生物还原总As(Ⅲ)的82%.而未接种的对照组均未检测到As(Ⅲ)以及明显的As释放.本研究还考察了吸附基质铁氧化物的还原对砷迁移的影响,结果表明,砷的还原发生在铁还原之前,铁的还原并没有引起砷的`明显释放.因此,根据本实验结果推断,氢氧化铁吸附的As(Ⅴ)的还原及Fe(Ⅲ)的还原很可能不是造成地下水系统中砷释放的主要原因,而吸附于铝氧化物或其它矿物表面的As(Ⅴ)的还原可能引起了砷向水相迁移.作者:张雪霞贾永锋潘蓉蓉陈亮王新许丽英 ZHANG Xue-xia JIA Yong-feng PAN Rong-rong CHEN Liang WANG Xin XU Li-ying 作者单位:张雪霞,潘蓉蓉,陈亮,ZHANG Xue-xia,PAN Rong-rong,CHEN Liang(中国科学院沈阳应用生态研究所,陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016;中国科学院研究生院,北京,100049)贾永锋,王新,许丽英,JIA Yong-feng,WANG Xin,XU Li-ying(中国科学院沈阳应用生态研究所,陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016) 期刊:环境科学ISTICPKU Journal:ENVIRONMENTAL SCIENCE 年,卷(期):2009, 30(3) 分类号:X131 关键词:砷微生物还原迁移氢氧化铁氢氧化铝。
复合金属氧化物脱硫剂通常是一种用于脱除燃料中硫化物的材料,其主要成分包括一些氧化金属(通常是金属氧化物)和可能的助催化剂。
在脱硫过程中,复合金属氧化物脱硫剂发生还原反应,将硫化物还原为相对较稳定的形式,通常是硫化氢 H2S)。
以下是复合金属氧化物脱硫剂的典型还原反应机理:
1.(硫化物的吸附:(首先,硫化物 如H2S)被脱硫剂的表面吸附。
2.(氧化金属的还原:(在高温下,氧化金属会发生还原反应,释放氧气。
(((2MxOy(→(2Mx(+(yO2
(((其中,M表示金属,x和y分别表示氧化物中金属和氧的摩尔比。
这个步骤产生的氧气将用于后续的反应。
3.(硫化物的还原:(通过氧化金属的还原反应,释放的氧气与吸附在脱硫剂表面的硫化物反应,形成硫化氢。
(((xM(+(H2S(→(MxS(+(H2O
(((在这个步骤中,金属M与H2S反应生成金属硫化物 MxS)和水 H2O)。
整个过程可以用以下方程式表示:
2MxOy(+(xH2S(→(2MxS(+(yO2(+(xH2O
需要注意的是,具体的反应机理和效果可能取决于脱硫剂的具体成分、反应条件( 温度、压力等)以及硫化物的种类。
复合金属氧化物脱硫剂在工业上被广泛应用,以减少燃料中的硫含量,从而降低环境污染。
第52卷第7期 辽 宁 化 工 Vol.52,No. 7 2023年7月 Liaoning Chemical Industry July,2023层状复合金属氢氧化物的结构及性质研究张思睿(浙江大学,浙江 杭州 310058)摘 要: 评述层状复合金属氢氧化物的化学结构和性质,并在两者间建立联系。
层状复合金属氢氧化物将氢氧化物层和阴离子相互结合,是利用共价键方式注重体现出主体层板,保证层间具有较弱的相互作用力,并利用科学的排序方式来构成层状复合结构,在化学研究上属于超分子化学的范畴。
基于其中氢氧化物层以及层间阴离子的特殊结构和稳定性差异,其具有较突出的化学性质,包括可逆的阴离子交换和热分解性质以及在化学催化中的重要作用。
介绍了层状金属氢氧化物的物质结构、阴离子交换性质、热分解性质及催化应用几个方面。
关 键 词:层状金属氢氧化物;氢氧化物层;层间阴离子;阴离子交换;催化中图分类号:O611.64 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2023)07-1039-04早在1842年,研究人员发现层状复合金属氢氧化物的首个成员水滑石,但并未当即将其化学成分报道出来,一直到1915年才被专业结构报道出来。
在开始阶段,水滑石被作为两种金属氢氧化物层堆积形成的,但后来完成的晶体结构分析指出实际上金属离子在同一层中[1]。
在正常情况下,层状氢氧化物(LDHs)结构是由[M x M’y(OH)2(x+y)]y+A n-y/n·mH2O构成,其中最常见的二价金属离子种类趋于多样化,如有Mn2+、Co2+、Fe2+、Ca2+、Mg2+等类型,三价金属离子同样有各种元素,如Fe3+、Co3+、Al3+、Mn3+等。
随着研究工作进程不断深入,这种化合物中的金属离子范围实现有效拓展,不再限制于上述两种类型,其逐渐向多元化方向发展。
而从某方面来看,层状氢氧化物中的层间阴离子能随意变换成任何阴离子。
根据有关人员实践证明,无机阴离子、配合物阴离子等类型的生物活性分子都能作为氧化物的层间阴离子[2]。
使用复合脱氧剂使脱氧元素的能力一、引言复合脱氧剂是一种能够使脱氧元素的能力得到提升的化学剂。
它可以广泛应用于各个领域,如钢铁冶炼、电子制造、航空航天等。
本文将从复合脱氧剂的原理、种类、应用等方面进行详细介绍。
二、复合脱氧剂的原理复合脱氧剂是由多种化学物质组成的混合物,其中包含了一些能够与铁中的氧化物发生反应的元素,如硅、铝等。
当这些元素与氧化物反应时,会生成一些不易挥发的化合物,如硅酸钙等。
这些化合物可以吸附在钢水表面,阻止气体从钢水中逸出,并促进钢水中残留的气体向上浮动,从而达到脱除脱氧元素的目的。
三、复合脱氧剂的种类1. 铝系复合脱氧剂:主要成分为铝粉和硅酸盐类材料。
它具有良好的抗渣性和抗侵蚀性,在高温下能够稳定存在,并且可以在钢水中起到良好的脱氧作用。
2. 钛系复合脱氧剂:主要成分为钛粉和硅酸盐类材料。
它具有良好的脱氧效果,可以有效地降低钢水中的氧含量,并且对钢水的渣性和侵蚀性影响较小。
3. 稀土系复合脱氧剂:主要成分为稀土元素和硅酸盐类材料。
它具有良好的脱氧效果,可以有效地降低钢水中的氧含量,并且对钢水的渣性和侵蚀性影响较小。
此外,稀土元素还能够提高钢水的纯度和耐磨性。
四、复合脱氧剂的应用1. 钢铁冶炼:在钢铁冶炼过程中,复合脱氧剂可以有效地降低钢水中的氧含量,提高钢水的纯度和质量,并且能够防止冶炼过程中出现吹孔等问题。
2. 电子制造:在电子制造过程中,复合脱氧剂可以防止电子元器件产生气泡和缺陷,提高电子元器件的性能和可靠性。
3. 航空航天:在航空航天领域中,复合脱氧剂可以有效地防止飞机发动机中的气泡和缺陷,提高发动机的性能和可靠性。
五、总结复合脱氧剂是一种广泛应用于各个领域的化学剂,它可以有效地降低钢水中的氧含量,提高钢水的纯度和质量,并且能够防止产生吹孔、气泡等问题。
不同种类的复合脱氧剂具有不同的特点和应用场景,需要根据具体情况选择合适的复合脱氧剂。
重金属污染农地土壤治理的改良剂选择摘要综述了近几年来有关重金属污染农地土壤治理中降低重金属有效性的改良剂应用研究现状。
铬污染土壤的治理主要是把毒性较大、易移动的Cr(VI)还原为较为稳定的Cr(III),应用含高量有机质和Fe(II)的物质有助于加快Cr (VI)的还原;黏粒矿物、碳酸盐、磷酸盐和铁氧化物是土壤中铜污染治理的常用改良剂,其作用机制涉及形成铜的碳酸盐、氢氧化物、与改良剂发生离子交换及与阴离子形成络合物;土壤铅污染治理可通过施用不同的磷化合物来实现,主要涉及离子交换和形成磷氯铅矿类矿物沉淀;锌也可被含磷改良剂和黏粒矿物有效地固定;而土壤砷污染治理最广泛施用的改良剂为含铁物质,主要通过铁氧化物表面的羟基与砷酸根发生交换吸附或形成无定形的砷酸铁盐或不溶性化合物固定砷。
关键词重金属污染;土壤改良;有效性;改良剂选择与有机污染物不同,重金属不会降解,但它们可从污染区域向周边地区扩散或进入生物体而影响生态系统。
填埋和覆土等传统的污染土壤改良技术费用大,不利于农地资源的保护;而应用化学改良剂稳定土壤中的重金属、降低其有效性对环境破坏较小、费用较低、易操作而受人们的重视,是一类实用性较强的污染土壤改良技术。
土壤中重金属的化学改良是一种通过加入稳定剂降低土壤重金属生物有效性的改良技术,可改变土壤中重金属的化学形态,降低土壤中重金属的释放、淋洗进入地下水(或地表水)或减少植物对土壤中重金属的吸收。
土壤中重金属的化学改良通常可施用具吸附、沉淀或络合重金属的改良剂来实现,因此如有机质、石灰、磷酸盐等早已被用于促进作物生长、补充土壤养分的土壤改良剂同样也适用于降低土壤中重金属的移动性和生物有效性。
至今,已有许多物质(包括煤渣、煤灰、城市垃圾、造纸厂产生的淤泥,含石膏、石灰和含铁、铝的工业副产品)用于重金属污染土壤的改良。
由于重金属污染农地土壤的改良涉及多方面的机理,因此在选择改良剂时应考虑重金属类型。
近10年来,世界各地对各种重金属污染土壤农地改良剂的应用效果进行了广泛的研究,本文对其中的铬、铜、铅、锌和砷等几种常见的重金属污染土壤治理的改良剂选择进行了综述。
重点复习题(编者水平有限,错误在所难免,望大家发现错误在班群上加以说明改正,另外遗漏之处加以补充!)一、名词解释1、矿化率:土壤有机质因矿质化作用每年损失量占土壤有机质总量的比率称有机质的矿化率。
2、激发效应:土壤中加入新鲜有机物质会使土壤原有有机质的矿化速率发生变化的现象。
3、土壤结构性:土壤中结构体的数量、大小、形状、性质及其相互排列和相应的孔隙状况等综合特性。
4、土壤质地:依据土壤机械组成相近与否而划分的土壤组合叫做土壤质地。
5、田间持水量:毛管悬着水达最大量时的土壤含水量称田间持水量。
6、毛管水:依靠土壤毛管孔隙的毛管力保持在毛管里的水分。
或存在毛管孔隙中为弯月面力所保持的水分。
7、土壤通气性:泛指土壤空气与大气进行交换、不同土层之间气体扩散或交换的能力8、土壤呼吸强度:单位时间通过单位断面的CO2数量。
9、富铝化过程:又称为脱硅过程、脱硅富铝化过程。
它是热带、亚热带地区土壤物质由于矿物的风化,形成弱碱性条件,随着可溶性盐、碱金属和碱土金属盐基及硅酸的大量流失,而造成铁铝在土体内相对富集的过程。
10、土壤发育:地壳表面的掩饰风化体及其再积体,接受其所处的环境因素的作用,而形成具有一定剖面形态和肥力特性的土壤。
11、CEC :指土壤所能吸附和交换的阳离子的容量/每千克干土所含的全部交换性阳离子的厘摩尔数。
(CEC是土壤的阳离子交换量,英文:cation exchange capacity 其中cation是阳离子的意思大家多学一些英文~~ )12、土壤缓冲性能:狭义:土壤在加入酸或时,具有缓和酸碱度激烈变化的能力,称土壤缓冲作用,或缓冲性能。
广义:土壤是一个巨大的缓冲体系,对营养物质、污染物质、氧化还原等也具有缓冲性,即具有抵抗外界环境变化的能力。
这是土壤质量及肥力的重要指标。
13、缓冲曲线:土壤悬液中连续加入标准酸或碱液,测定pH的变化,以纵坐标表示pH,横坐标表示加入的酸或碱量绘制的滴定曲线。
铝吸附剂通常指的是一类以铝氧化物或铝硅酸盐为主要成分的吸附剂。
这些吸附剂具有较大的比表面积和丰富的氢氧根(OH^-)官能团,使其具有良好的吸附性能。
然而,普通的铝吸附剂本身并不具备疏水性质,而是对各种物质都具有一定的吸附性。
如果需要在铝吸附剂上增加疏水性能,可以通过不同方式进行改性或复合处理。
一种常见的方法是在铝吸附剂中引入疏水剂或疏水改性剂,如疏水表面活性剂、聚合物等。
这些添加剂能够在铝吸附剂的表面形成疏水层或疏水区域,从而增强铝吸附剂对水的亲水性,减少与水的接触或吸附。
另外,也可以通过在铝吸附剂的表面进行物理或化学修饰来改善其疏水性能。
例如,通过等离子体处理、离子交换或化学修饰等方法,可以改变铝吸附剂的表面形貌和化学组成,使其表现出更好的疏水性。
需要注意的是,铝吸附剂的疏水性能改良需要根据具体应用需求进行设计和优化。
同时,在进行改性或复合处理时,还需要考虑吸附性能、稳定性和环境安全等方面的因素,以确保改良后的铝吸附剂在实际应用中具有良好的性能和可靠性。
2019年第3期广东化工第46卷总第389期 ·99 ·改性纤维素对重金属离子吸附性能的综述张金瑶1,李箫宁1,肖惠宁1,潘远凤2*(1.华北电力大学环境科学与工程系,河北保定071003:2.广西大学化学与化工学院,广西南宁53004) [摘要]随着我国社会经济的快速发展,重金属的污染问题己变得日益严重。
特别是对水质的污染,己引起了全世界环境工作者的普遍关注。
因此,寻找一种对重金属去除效率高,操作简便,经济且无二次污染的方法对重金属污染废水的处理和饮水净化都具有重要意义。
本文介绍了国内外处理污水的技术,和介绍了改性纤维素的方法。
[关键词]重金属污染;纤维素;吸附[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)03-0099-02Review on Adsorption Properties of Modified Cellulose for Heavy Metal IonsZhang Jinyao1, Li Xiaoning1, Xiao Huining1, Pan Yuanfeng2*(1. Department of Environmental Science and Engineering,North China Electric Power University, Baoding 071003;2. School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, China)Abstract: With the rapid development of China's social economy, the problem of heavy metal pollution has become increasingly serious. In particular, the pollution of water quality has caused widespread concern among environmental workers around the world. Therefore, it is of great significance to find a method for high heavy metal removal efficiency, easy operation, economical and no secondary pollution for the treatment of heavy metal contaminated wastewater and water purification. This paper introduces the technology of treating sewage at home and abroad, and introduces the method of modifying cellulose.Keywords: heavy metal pollution;cellulose;adsorption1 重金属废水的危害及其处理技术重金属废水污染是目前最为严重的环境污染之一。
贵州大学2010 届硕士研究生学位论文铁氧化物吸附重金属离子的实验研究学科专业:研究方向:环境工程矿山环境治理导师:顾尚义教授研究生:王堃中国﹒贵州﹒贵阳2010 年5 月目录第一章前言 (1)环境中的重金属及其危害 (1)我国水资源现状 (1)重金属污染的特点 (2)水体中重金属的来源和危害 (2)重金属污染水的治理方法以及存在的优缺点 (4)化学方法 (4)物理化学方法 (5)生物方法 (6)氧化铁矿物吸附有害离子的研究进展 (7)选题依据 (9)第二章煤矿废水对游鱼河水质影响 (11)阿哈水库与游鱼河基本特征 (11)野外采样方法 (12)样品分析方法 (12)分析结果及讨论 (13)支流总体情况 (13)支流与干流汇合后铁锰浓度变化情况 (18)石灰投加对铁锰的去除情况 (19)拦河坝对铁锰的拦截以及铁、锰之间的相互作用 (19)1各支流水体中重金属的含量变化情况分析 (20)游鱼河入库对水库污染物贡献估算 (21)游鱼河水质情况总结 (22)第三章氧化铁对重金属吸附实验研究 (23)实验材料与分析方法 (23)试验器材 (23)化学试剂 (23)试验原料 (23)铁氧化物的制备 (24)铁氧化物分别对铜、锌、铅、镉的吸附试验以及吸附机理. 24 吸附试验 (24)吸附机理 (25)吸附模型 (25)3.3.1 Langmuir 吸附模型及其意义 (25)3.3.2 Freundlich 吸附模型及其意义 (25)实验结果及讨论 (26)吸附时间对吸附量的影响 (26)重金属离子的单因素吸附试验 (26)第四章结论与展望 (34)结论 (34)展望 (34)铁氧化物吸附重金属离子的实验研究摘要随着社会的进步和工业的发展,含重金属离子废水的排放量在逐渐增多,这些排出的工业废水已对生态环境和人群健康产生了不容忽视的影响。
由于许多重金属含量都大大超过了国家生活饮用水卫生标准,而常量的碱金属和碱土金属含量并未超标。