蒙脱石b轴有序度的测定及其实用意义

粉末X射线衍射测量蒙脱石结构有序度,采用v/p值法仅反映c轴方向有序度,不能代表a、b轴方向有序度。作者提出(02)反射带峰形不对称程度是b轴有序程度的直观反映,将该峰峰高(H)与2/3高宽(W)的比值定义为蒙脱石晶体结构的b轴有序度,H/W值越大,b轴有序度越高,反之,朽序度低。H/W值对蒙脱石原矿评价与应用研究有一定意义。     

XRD法研究石灰石脱硫反应活性与其微结构特征

本文提出了用X射线衍射分析评估石灰岩在流体床燃煤锅炉内脱硫活性的两种简易方式，一是测定煤与石灰石粉末混合样在马弗炉中燃烧后残渣中CaSO4与CaCO3的衍射蜂强度比Is/Ic，作为脱硫活性指标，找出Is/Ic值与石灰石脱硫效率呈正相关性关系，二是把石灰石原岩制成可供X射线分析的原岩薄片，直接测定原岩薄片的X射线图，从衍射线科中衍射峰强度，宽化程度及杂相种类，判断其脱硫活性，文章列举了国内外数种石灰石的X射线法分析结果，揭示了石灰石本身的微结构决定其脱硫流性。     

X射线结晶学在地学中的应用现状

本文概略地述评了X射线衍射方法在地学方面的应用现状:单晶结构分析和结构矿物学及其发展;X射线粉末法,特别是晶胞参数测定方法在造岩矿物研究中的应用;用单晶X射线照相研究造岩矿物调制结构;X射线粉末法在粘土矿物学及煤岩学上的应用,等等。 同时,还介绍了笔者在用X射线粉末法及单晶分析研究造岩矿物方面的主要成果。     

咪唑类离子液体在蒙脱石上的吸附行为与机理

研究了钠型蒙脱石对系列咪唑类离子液体(IBILs,烷基链不同,阴离子类型不同)的吸附行为,并通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)及扫描电镜(SEM)等对吸附行为进行了表征.讨论了pH值、离子浓度等对吸附的影响.结果表明,离子液体主要通过静电阳离子交换及烷基疏水作用吸附于蒙脱石之上.阴离子结构变化对吸附影响不大;而烷基链越长,离子液体的吸附量越大,EmimBF_4(1-乙基-3-甲基四氟硼酸盐),BmimBF_4(1-丁基-3-甲基四氟硼酸盐),HmimBF_4(1-己基-3-甲基四氟硼酸盐),OmimBF_4(1-辛基-3-甲基四氟硼酸盐)对应的平衡吸附量分别为33.94,40.48,44.40,53.29mmol/100g.离子液体进入蒙脱石层间后,层间距随着烷基链的增加从12.77A增大至14.41A.降低离子强度或提升pH值都会增强离子液体在蒙脱石上的吸附能力.     

连续流微生物燃料电池处理含重金属废水研究

该实验的研究对象为连续流双室微生物燃料电池,同时考察连续流微生物燃料电池的污水处理、发电和重金属离子(Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+)电镀废水,500 mg/L)的处理回收效果并与传统单室微生物燃料电池进行对比。在厌氧环境下以微生物本身作为催化剂,利用人工配成的糖蜜废水作为阳极底物,不同有毒重金属离子溶液作为阴极底物。试验结果表明,在外电阻(1 000Ω)相同的情况下得到Crr~(6+)电镀废水作为阴极时的产电性能最佳,获得最大电压U=114.2 mV,功率密度P=35.648 8 mW/m~2,库伦效率CE=44.13%,同时得到最高金属离子去除率66%。相比之下Cu~(2+)阴极液组产电效果较差,电压稳定值不足0.01 V,功率密度P=6.059 m W/m~2与库伦效率CE=3.78%均为最低值。在阳极均实现了对模拟糖蜜废水的降解,处理效果最显著的是Cd~(~(2+))阴极液组,COD去除率达到78%。最后对MFC阴极还原产物进行了X射线衍射分析,得到Cu~(2+)还原产物包括Cu_2O与铜单质,Crr~(6+)主要被还原成Cr_2O_3,Cd~(2+)与Ni~(2+)主要生成单质状态。采用X射线衍射分析阴极电极还原物质,经计算机检索与国际标准PDF对照。得到4组不同阴极液中,Cu~(2+)被还原生成Cu_2O晶体与单质铜。Ni~(2+)被还原生成镍单质。而Cr~(6+)与Cd~(2+)阴极液组中分别出现Cr_2O_3与单质镉的晶体衍射峰。     

前言

这里汇集的几篇论文,是笔者近年来用X射线粉末法研究长石类造岩矿物的初步总结。 用X射线粉末法研究造岩矿物的基本任务之一,就是尽可能准确地确定其成分与结构状态上的细微变化和晶胞变化之间的规律关系。只有在这个基础上,我们才有可能选择合适的衍射线作为特征衍射,来建立有效的鉴定方案。近年来,国外流行的鉴定图表,正是这样建立的。例如,碱长石的“三峰法”,实质上是脱胎于“b-c”图,等等。可见,要深入研究造岩矿物,必须首先设法用粉末图精测晶胞参数。     

X射线衍射和红外光谱法分析高岭石结晶度

用X射线衍射和红外光谱法研究了浙江临安纤岭一带高岭石样品(A,B,C,D四个样品)的结晶度,并考察两种方法分析结果的相关性。分析结果表明B样品的Hinckley指数为1.28、红外结晶指数为1.57,结晶度最好。两种方法相关性较好,均可用来分析高岭石结晶度。     

合成水滑石治理水体阴离子染料污染研究

利用不同层电荷的合成水滑石（层状双氢氧化物）和它们的焙烧态为吸附剂，系统考察了此类材料对于甲基橙染料的吸附保留行为，通过粉末X射线衍射，傅立叶红外和扫描电镜测试说明经水热处理得到的合成水滑石具有良好的结晶度和相纯度．水滑石及其焙烧态对于甲基橙阴离子染料的吸附研究主要采用间歇平衡法实验，吸附体系的电导率变化显示了水滑石的记忆效应，并有可能是焙烧态水滑石再生的动态过程反应低浓度甲基橙在焙烧态水滑石上的吸附实验说明，水滑石层电荷密度对于其焙烧态氧化物吸附低浓度阴离子具有显著的影响。     

火山岩中某些碱长石的复结构(庐枞火山岩中碱长石的单晶X射线研究)

近年来,我们对长江下游某些火山岩盆地的碱长石,作了一些X射线粉晶工作,初步确定了其结构状态和成分,并探讨了它们的时空变化规律。我们认为,粉末衍射法对于快速测定其成分与结构状态,无疑是优越的。但对一些产于次火山岩相中的中等有序长石,粉末法的结果有时并不很理想,有进一步深入工作的必要。这类碱长石,大都有不同程度的条纹化,加之其钾相又很可能是一些微斜程度不同的,具超微双晶的微斜长     

硅铝比对分子筛吸附氨氮性能的影响

基于X射线荧光光谱法确定的4种ZSM5分子筛硅铝比,分析了不同硅铝比分子筛吸附氨氮性能的差异,结合扫描电镜、X射线衍射分析结果,从分子筛的骨架组成、表面形貌和晶体结构角度,考察了硅铝比对分子筛吸附氨氮性能的影响机制;并探讨了分子筛骨架脱硅对其吸附性能的改善作用,为分子筛应用于污水厂尾水深度脱氮提供技术参考.结果表明,不同硅铝比分子筛的表面形貌、晶体结构与吸附氨氮性能具有显著差异：随着分子筛硅铝比增加,其结晶度下降、晶粒形态逐渐模糊、吸附容量降低;当实际硅铝比由35增大至237时,氨氮平衡吸附量由5.65mg/g降至0.41mg/g,由Langmuir吸附等温式确定的饱和吸附量由6.5963mg/g下降至0.4430mg/g.分子筛吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率受离子交换化学吸附作用机理控制,随着硅铝比升高分子筛的离子交换容量下降,其吸附速率降低.分子筛骨架脱硅能够显著改善其氨氮吸附性能,硅铝比为35的分子筛经碱蚀脱硅处理后,其氨氮平衡吸附量提高81.6%,该方法为改善分子筛吸附性能提供了一种有效的技术途径.     

Distribution of aluminum species and the characteristics of structure of poly-aluminum-chloride-sulfate(PACS)

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｏｌｙａｌｕｍｉｎｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ (ＰＡＣ) ,ｗｈｉｃｈｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｔｈｅ 1960’ｓｉｎＪａｐａｎ ,ｈａｓｃｏｍｅｔｏｂｅｕｓｅｄｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｉｎ ｐｌａｃｅｏｆａｌｕｍｉｎｕｍｓｕｌｆａｔｅｉｎｗａｔｅｒａｎｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓａｂｉｌｉｔｙｔｏａｃｈｉｅｖｅａｄｅｑｕａｔｅａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｅｖｅｎａｔｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄｔｏｆｏｒｍｆｌｏｃｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｒａｐｉｄｌ…     

磷酸钙沉淀法同步去除污泥水中磷和腐殖质的优化研究

以含有腐殖质(HS)的含磷污水为处理对象,开展了磷酸钙结晶同步去除磷和HS的优化研究.通过响应面法考察了HS浓度、p H和Ca/P摩尔比(Ca/P)对正磷和HS去除效果的单独和联合效应,利用X射线衍射表征固体产物.结果表明,磷酸钙结晶法可同步去除磷和HS,HS的存在降低了除磷效率.p H对磷去除率有显著性影响,而Ca/P和HS浓度对HS去除率有显著性影响.三因素联合效应中Ca/P和HS浓度联合效应对HS去除率有显著性影响.提高反应p H有助于减小HS对磷酸钙除磷的影响,固体产物结晶度增强,但固体纯度降低.     

基于铁锰泥的除砷吸附剂性能比较及吸附机理

为解决反冲洗铁锰泥粉末吸附剂（BSPA）使用后难以泥水分离问题,将除铁锰水厂生物滤池产生的反冲洗泥制成颗粒吸附剂（GA）和磁性粉末吸附剂（MPA）,并对BSPA、GA和MPA的除砷性能进行了比较,通过SEM、TED、XRD、BET、FTIR等技术对3种材料进行了表征,寻找3种吸附剂之间除砷性能差异的根源.结果表明,BSPA、GA和MPA对As （V）的最大吸附容量分别为40.980,5.048,8.694mg/g,改性后的吸附材料GA和MPA对砷的吸附能力下降.BSPA是一种以纤铁矿为主的无定形结构混合物,并混有针铁矿和结晶度差的水铁矿,GA的XRD图谱中出现石英晶体和少量赤铁矿晶体的衍射峰,而MPA的主要成分为结晶程度较高的磁赤铁矿.3种材料中均存在有利于吸附的含羟基官能团.BSPA、MPA和GA的比表面积分别为253.150,238.660,43.803m²/g.物相改变且结晶程度增加、表面羟基减少和比表面积降低是导致GA和MPA的砷吸附容量比BSPA低的主要因素.     

Microstructure,corrosion behavior,and microhardness of plasma-sprayed W–Ni composite coatings

Commercial tungsten powder of average particle size 12 μm was mixed with 10 wt% Ni powder and plasma sprayed on a SUS304 stainless steel substrate. W–Ni composite coatings have been sprayed at different Ar plasma gas flow rates of 120, 150, and 170 l/min and different Ar carrier gas flow rates of 5, 8, and 10 l/min. The microstructure and phase structure of the sprayed coatings were investigated using a scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), and an energy dispersive spectrometer (EDS). Corrosion tests were performed for the sprayed W–Ni coatings in a 3.5% NaCl solution using an electrochemical polarization method. It was found that the W–Ni coatings sprayed at a higher Ar gas flow rate showed higher corrosion resistance compared with coatings sprayed at a lower gas flow rate. A more positive value of the corrosion potential and a lower value of the corrosion current are observed for coatings sprayed at a higher Ar gas flow rate.     

氮掺杂TiO2介孔光催化剂降解腐殖酸的研究

 以甲酰胺为氮源,钛酸四丁酯为钛源,P123为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了N-TiO2,并利用X-射线粉末衍射(XRD)、BET、分子荧光(PL)等技术对催化剂进行了表征.结果表明, N-TiO2主要以锐钛矿型存在,加入适量模板剂可使N-TiO2具有介孔结构,比表面积达到111.767m2/g,并能使其光生电子与空穴的复合率降低,采用5%P123制备的N-TiO2催化剂(10g/L),对腐殖酸钠(5mg/L)光催化降解,2h后其降解率可达98%,反应符合一级动力学.     

Ancient Maya drained field agriculture: Its possible application today in the New River Floodplain,Belize C.A.

A drained field complex was identified in the New River near Lamanai, with evidence of Pre-Classic and Classic Mesoamerican occupation. X-ray diffraction analysis of alluvium indicated a dominance of gypsum and a natural sedimentary origin for the fields. Weathering by percolating solutions eliminates the gypsum leaving montmorillonite clay. Sediments deposited on the drained fields during flooding are in excess of 890 kg/ha/year, with an organic content of >50%. As water levels drop, exchangeable bases are leached. The presence of montmorillonite in Layers 1 and 3 and the high CEC of the clay fraction account for the low permeability and high potential productivity of these soils for agriculture. The indication of high levels of inorganic P in Layer 3 is taken as a sign that the layer was the ancient planting surface. By clearing the present forest cover, local farmers would have a nutrient-rich soil suitable for agriculture, that their ancestors also exploited for many centuries.     

基于微分代数方法的生物除磷模型参数结构可识别性研究

通过将微分代数方法应用于异养菌生长Monod模型和生物除磷亚模型参数结构可识别性研究,探讨了该方法的适用性.结果表明,本研究提出的算法计算过程清晰、系统化,可以实现计算机编程自动运算;在文献中方法很难进行生物除磷亚模型参数结构可识别性研究时,采用本算法也能得出结果.本研究为活性污泥模型参数结构可识别性研究提供新的方法,并对除磷过程参数估计优化实验的设计有重要的指导意义.     

pH值对海陆交互相土壤镉纵向迁移转化的影响

为揭示土壤pH值影响下海陆交互相土壤镉(Cd)纵向迁移转化规律,共布设18组土壤剖面,测定90组海陆交互相不同深度土壤中的pH值及重金属镉含量,运用地质累积指数和潜在生态风险指数法对Cd污染程度进行评价,采用相关分析识别土壤pH值对土壤Cd迁移转化的影响程度.结果表明:广州市南沙区土壤多属于中度-强污染,具有高潜在生态风险,0~20cm土壤中有88.89%的pH≤7.5,有88.89%土壤Cd含量≥0.3mg/kg,随着土壤深度的增加,土壤污染程度及潜在风险程度明显降低;pH值与水溶态Cd相关系数为-0.93(P<0.01),与弱酸提取态Cd相关系数为0.92(P<0.01),随着土壤深度增加,土壤pH值逐渐增大,土壤水溶态Cd逐渐减少,弱酸提取态Cd逐渐增多;中性和碱性土壤可以抑制Cd的纵向迁移,弱酸性和酸性土壤对Cd的吸附量有限,会增加Cd在纵向上的迁移量及迁移深度.研究结果对城市周边农田土壤Cd污染的区域防治、污染土壤治理修复具有重要意义.     

表面活性剂复配修饰添加不同含量蒙脱石的黄棕壤对苯酚的吸附作用

在两性修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)和阳离子型表面修饰剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)复配修饰膨润土吸附苯酚最佳修饰比例的基础上,通过添加膨润土改变2种黄棕壤中的蒙脱石含量(分别为6%和43%),利用X射线衍射和有机碳含量表征了蒙脱石含量对BS+CTMAB复配修饰黄棕壤性质的影响.同时,采用批处理法研究了蒙脱石含量对BS-12+CTMAB复配修饰黄棕壤吸附苯酚能力的影响,对比了不同温度、p H和离子强度下吸附的差异,并探讨了影响机制.结果表明,CTMAB复配修饰增加了BS-12修饰土样的TOC含量并增强了土样对苯酚的吸附能力,且苯酚在复配修饰土中的解吸程度均高于CK、BS-12和CTMAB修饰土;随着黄棕壤中蒙脱石含量的增大,BS-12、CTMAB修饰和BS-12+CTMAB复配修饰土蒙脱石层间距、TOC含量和对苯酚吸附能力整体上均呈增加趋势;单因素对各修饰土样吸附苯酚的影响程度上,温度、p H逐渐减小,离子强度逐渐增大;蒙脱石含量决定的TOC是影响修饰土样对苯酚吸附能力大小的关键因素,修饰土样对苯酚的吸附依然以分配作用为主.     

Effect of humic substances on the precipitation of calcium phosphate

For phosphorus （P） recovery from wastewater, the effect of humic substances （HS） on the precipitation of calcium phosphate was studied. Batch experiments of calcium phosphate precipitation were undertaken with synthetic water that contained 20 mg/L phosphate （as P） and 20 mg/L HS （as dissolved organic carbon, DOC） at a constant pH value in the range of 8.0-10.0. The concentration variations of phosphate, calcium （Ca） and HS were measured in the precipitation process; the crystalline state and compositions of the precipitates were analysed by powder X-ray diffraction （XRD） and chemical methods, respectively. It showed that at solution pH 8.0, the precipitation rate and removal efficiency of phosphate were greatly reduced by HS, but at solution pH ≥9.0, the effect of HS was very small. The Ca consumption for the precipitation of phosphate increased when HS was added; HS was also removed from solution with the precipitation of calcium phosphate. At solution pH 8.0 and HS concentrations ≤3.5 mg/L, and at pH ≥ 9.0 and HS concentrations ≤ 10 mg/L, the final precipitates were proved to be hydroxyapatite （HAP） by XRD. The increases of solution pH value and initial Ca/P ratio helped reduce the influence of HS on the precipitation of phosphate.