收藏本站
《华中农业大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铁氧化物与粘土矿物的交互作用特点及其机理

胡汉青  
【摘要】: 铁、铝(氢)氧化物与高岭石是我国南方红壤区土壤中主要和活跃的组成成分,它们之间的交互作用对了解土壤团聚体的形成、保护土壤质量、阐明岩土力学性质等方面具有重要的科学意义。本文以土壤中氧化铁存在的状态为依据,实验室模拟合成了系列晶质、非晶质氧化铁、铁盐-高岭石复合物,采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM/EDS)、红外(IR)等方法分析了它们相互作用过程中的晶型、形貌、化学键等性质,探讨了二者胶结特点。取得的主要结果有: 1、赤铁矿、针铁矿-高岭石机械混合的包被反应。(1)复合产物的XRD图谱中高岭石的特征衍射峰强度相对减弱,有些甚至消失,表明高岭石可能被氧化铁包被或者是覆盖。(2)SEM下观察表明,在高岭石表面存在氧化铁,EDS结果显示复合物中任意点分析都含一定量的铁,但含量较低,复合过程中氧化铁对高岭石有一定的包被,但包被效果不好。(3)复合前后IR图谱中Fe-O键和高岭石中的Si-OH均发生了变化,二者之间可能形成了氢键的联结,而非简单地覆盖。针铁矿、赤铁矿与高岭石均可形成有化学键联结的包被,赤铁矿包被效果较针铁矿好,但二者与高岭石的包被反应都不完全。 2、非晶质氧化铁-高岭石向晶质氧化铁-高岭石转化特点。(1)老化时间的影响:随着老化时间的延长,复合物的XRD图谱中氧化铁衍射峰强度逐渐加强,高岭石的衍射峰强度相对减弱、直到消失;SEM/EDS分析表明复合物中铁含量随着老化时间的延长而增加,上层清夜中铁含量相应降低,说明随着老化时间的延长,氧化铁由非晶型向晶型转化越完全,对高岭石表面的包被也越完全。(2)老化温度的影响:在实验范围内的老化温度(25℃、40℃、60℃)对氧化铁由非晶型向晶型转化无明显影响。(3)IR分析结果表明:复合老化后,高岭石中Si-OH键周围的化学环境发生变化,可能与水铁矿中Fe-OH键形成氢键,二者之间形成有化学键连接的包被复合反应。包被效果较机械混合好。 3、不同离子形态铁(Fe~(2+)、Fe~(3+))-高岭石的复合转化特点。(1)老化时间、温度的影响。XRD、SEM/EDS分析表明老化时间越长,复合物中铁的含量越高,生成的晶质氧化铁越多,包被反应越完全;在实验范围内的老化温度(25℃、40℃、60℃)对氧化铁由非晶型向晶型转化无明显影响。(2)XRD、SEM/EDS、IR分析结果表明:氧化铁是在非晶型向晶型转化过程中与高岭石形成包被,且氧化铁中的Fe-OH键与高岭石中Si-OH键形成氢键,使得Si-O及Fe-O的吸收峰向低波数方向移动。二者之间形成有化学键连接的包被反应。Fe~(3+)—高岭石的复合转化较Fe~(2+)—高岭石充分,且Fe~(2+)、Fe~(3+)-高岭石的复合包被反应效果都较机械混合好,较水铁矿-高岭石弱。 4、单体、复合物的比表面、孔径分布特征。非晶型水铁矿比表面积(256.8m~/g)最大,其次是赤铁矿(103.1 m~2/g)。而晶型赤铁矿与高岭石混合所得物(72.1 m~2/g)的比表面又大于Fe~(3+)(38.2 m~2/g)、Fe~(2+)(35.3 m~2/g)与高岭石复合反应形成混合物的比表面。复合物比表面积都大于单体的高岭石(28.6m~2/g)。无论是单体还是复合物,其最大孔径峰值0.4nm-0.6nm之间,变化不大。与单体高岭石相比,复合物比孔容积偏小。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P578.964

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李士杏;骆永明;章海波;黄玉娟;李柱;韦婧;;红壤不同粒级组分中砷的形态——基于连续分级提取和XANES研究[J];环境科学学报;2011年12期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郝玉芝,陶龙骧,郑禄彬;分散法制备大孔的硅交联层柱分子筛[J];催化学报;1989年04期
2 程昌炳,康哲良,徐昌伟, 王桂珍;人工胶结态针铁矿与盐酸反应的化学动力学研究[J];长江科学院院报;1995年01期
3 魏俊峰,吴大清;矿物—水界面的表面离子化和络合反应模式[J];地球科学进展;2000年01期
4 魏朝富,谢德体,李保国;土壤有机无机复合体的研究进展[J];地球科学进展;2003年02期
5 马炽丽;田承圣;曾凡桂;;不同制备方法对铝柱撑蒙脱石性能的影响[J];硅酸盐通报;2007年04期
6 吴平霄;聚羟基铁铝复合柱撑蒙脱石的微结构特征[J];硅酸盐学报;2003年10期
7 程昌炳,陈琼,刘少军,王远发;土中胶结强度的微观研究[J];华中农业大学学报;1998年02期
8 吴平霄,叶代启,明彩兵;柱撑粘土矿物层间域的性质及其环境意义[J];矿物岩石地球化学通报;2002年04期
9 李锦恩,程昌炳,陈琼,周良忠;高岭土与针铁矿胶结样中~(27)Al、~(29)Si NMR谱与其原子电荷关系[J];波谱学杂志;1997年03期
10 程昌炳,陈琼,周良忠;由 ̄(27)Al的核磁共振谱看高岭土与针铁矿的胶结本质[J];波谱学杂志;1995年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张立宾;刘玉新;张明兴;;星星草的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果研究[J];山东农业科学;2006年04期
2 赵征宇;蔡葵;赵明;;畜禽有机肥料对土壤有效铜锌铁锰含量的影响[J];山东农业科学;2006年05期
3 郑福丽;刘兆辉;张文君;江丽华;王梅;林海涛;;不同钾肥用量对玉米产量和土壤养分的影响[J];山东农业科学;2006年06期
4 林海涛;江丽华;刘兆辉;宋效宗;郑福丽;王梅;张文君;;施用硫酸钾镁对苹果产量、品质和叶片矿质营养的影响[J];山东农业科学;2007年06期
5 赵明;赵征宇;蔡葵;于秋华;王文娇;;有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究[J];山东农业科学;2008年01期
6 李祥云;宋朝玉;王瑞英;王圣健;高峻岭;朱丕生;;畜禽粪肥不同用量对青花菜生长和土壤肥力的影响[J];山东农业科学;2008年03期
7 吴焕涛;魏珉;杨凤娟;王秀峰;;轮作和休茬对日光温室黄瓜连作土壤的改良效果[J];山东农业科学;2008年05期
8 赵明;王文娇;蔡葵;赵征宇;于秋华;;崂山绿茶水溶性氟含量及其影响因素分析[J];山东农业科学;2008年09期
9 张英鹏;李彦;张玉凤;董亮;孙明;;水溶性螯合肥对章丘大葱产量及养分含量的影响[J];山东农业科学;2009年04期
10 赵明;蔡葵;王文娇;赵征宇;陈建美;;有机无机肥配施对大白菜品质及产量的影响[J];山东农业科学;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李孝良;李健姣;吕宝磊;陈效民;王晓洋;詹国飞;;肥料与石膏配施对滨海盐土玉米生理活性的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
2 李敏;叶舒娅;刘枫;袁嫚嫚;;包膜控释尿素和普通尿素配施对油菜产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
3 袁嫚嫚;叶舒娅;刘枫;李敏;吴学忠;;不同控释氮肥对玉米产量和氮肥利用率的影响[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
4 蒋光月;郭熙盛;朱宏斌;何传龙;;合肥地区大棚土壤7种重金属相关环境质量评价[A];土肥水资源高效利用与农业面源污染防控技术研讨会论文集[C];2011年
5 文方;姚娜;朱菲菲;周友亚;谷庆宝;李发生;侯红;;铅在我国3种自然土壤中的含量及化学形态分布特征研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
6 贾博;张后虎;张毅;王伟;吴睿;张维佳;;利用畜禽废水中氨氮驯化矿化垃圾填料氧化填埋场CH_4的研究[A];矿化垃圾资源化利用与填埋场绿化技术研讨会论文集[C];2011年
7 陈同斌;刘更另;;湘南砷毒区土壤环境中的砷及其对食物链的影响[A];青年生态学者论丛(一)[C];1991年
8 刘克锋;王红利;邹荣松;石爱平;戴智勇;;猪粪堆肥最佳生产环境控制参数初步研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
9 宋照亮;单胜道;康凯;陈蓉;;养猪沼液滴灌影响下西瓜地红壤pH的演化研究[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
10 李浩;马万里;吴永胜;吕桂芬;卢萍;;内蒙古荒漠草原土壤微生物生物量及呼吸强度动态变化的研究[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王桂芳;铝柱撑蒙脱石的制备、结构及其吸附性能研究[D];山东科技大学;2010年
2 王齐;中水灌溉对城市绿地生态系统的影响及安全性评价[D];甘肃农业大学;2010年
3 李瑞利;两种典型盐生植物耐盐机理及应用耐盐植物改良盐渍土研究[D];南开大学;2010年
4 谯华;TNT污染土壤的生物泥浆反应器修复机理研究[D];浙江大学;2011年
5 赵科理;土壤-水稻系统重金属空间对应关系和定量模型研究[D];浙江大学;2010年
6 鲁洪娟;肥料管理对土壤-作物系统养分和重金属平衡的影响[D];浙江大学;2010年
7 郑顺安;我国典型农田土壤中重金属的转化与迁移特征研究[D];浙江大学;2010年
8 于明革;茶多酚对茶树铅生物有效性的调控作用机制[D];浙江大学;2010年
9 温正城;臭氧在烟气中氧化降解多种污染物的机理研究[D];浙江大学;2009年
10 刘涛;钛交联蒙脱石多孔材料的复合制备与层间结构研究[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏强;水蚀导致的土壤储水和导水变化对红壤季节性干旱的影响[D];华中农业大学;2010年
2 翟静雅;猪粪农用对土壤—小麦系统中镉迁移的影响[D];华中农业大学;2010年
3 杨莹莹;不同修复措施下侵蚀红壤的团聚体稳定性与肥力特点[D];华中农业大学;2010年
4 胡雪;水稻根际促生菌的分离鉴定及其对水稻作用效果的研究[D];华中农业大学;2010年
5 蔡东;鄂南棕红壤区施用石灰对桃园土壤和树体营养的效应研究[D];华中农业大学;2010年
6 杨家旺;输变电工程水土流失规律研究及防治对策[D];华中农业大学;2010年
7 闫鸿媛;长期施肥下我国典型土壤粮食作物氮肥利用率时空演变特征[D];华中农业大学;2010年
8 夏颖;不同棉花基因型钾吸收和利用效率差异的机理研究[D];华中农业大学;2010年
9 程艳辉;红壤区坡面径流调控关键技术与模式的适用性研究[D];华中农业大学;2010年
10 通乐嘎;免耕稻田磷素动态及组分特征的研究[D];华中农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 陈雯;刘玲;周建伟;;三种氧化铁吸附水环境中砷的试验研究[J];环境科学与技术;2009年01期
2 汤志云;吴龙华;骆永明;;土壤粒级中重金属元素的形态分析与环境风险评价[J];地质学刊;2009年02期
3 谢正苗;砷的土壤化学[J];农业环境科学学报;1989年01期
4 石荣;贾永锋;王承智;;土壤矿物质吸附砷的研究进展[J];土壤通报;2007年03期
5 周世伟;马义兵;徐明岗;罗磊;张淑贞;;X射线吸收精细结构光谱在土壤中的应用[J];土壤学报;2008年01期
6 姚春霞;尹雪斌;张长波;李志博;宋静;骆永明;;浙江富阳金属冶炼厂周围水田土壤-水稻系统中As、Se含量特征[J];土壤;2006年05期
7 李勋光,李小平;土壤砷吸附及砷的水稻毒性[J];土壤;1996年02期
8 邵兴华;章永松;林咸永;都韶婷;于承艳;;三种铁氧化物的磷吸附解吸特性以及与磷吸附饱和度的关系[J];植物营养与肥料学报;2006年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程昌炳,康哲良,徐昌伟, 王桂珍;人工胶结态针铁矿与盐酸反应的化学动力学研究[J];长江科学院院报;1995年01期
2 戴劲草,黄继泰,萧子敬;交联粘土催化剂的结构、性质和应用[J];材料导报;1995年04期
3 吴大清,彭金莲,陈国玺;硫化物吸附金属离子的实验研究──Ⅰ类型[J];地球化学;1996年02期
4 吴平霄,张惠芬,郭九皋,王辅亚,刘小勇;无机-有机柱撑蒙脱石对苯酚的吸附[J];地球化学;1999年01期
5 吴平霄,廖宗文;蒙脱石层间域的性质及其环境意义[J];地球科学进展;2000年02期
6 陆琦,雷新荣,汤中道,刘惠芳;柱撑粘土矿物材料的晶体结构和晶体化学特征[J];地质科技情报;2001年01期
7 王丽英,孙忠;氧化铝柱撑蒙脱石的合成及初步表征[J];非金属矿;2002年03期
8 田承圣,马炽丽,曾凡桂;OH-/Al~(3+)的比值变化对铝柱撑蒙脱石的性能影响[J];硅酸盐通报;2005年02期
9 马炽丽;田承圣;曾凡桂;;钙钠基蒙脱石铝柱撑的制备和表征[J];硅酸盐通报;2006年05期
10 占伟,吴文忠,徐盈,李植生;有机有毒污染物在土壤及底泥系统中的吸附/解析行为研究进展[J];环境科学进展;1998年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 翁国坚;铝基、钛基柱撑蒙脱石纳米多孔材料的研究[D];福州大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁朝良;高岭石的胶体稳定性与其电荷零点的关系[J];矿物学报;1989年04期
2 张生辉;王振中;沈承金;夏华;;高岭石/乙酰胺插层复合物的制备及结构表征[J];矿物岩石;2007年02期
3 刘长龄;;山东淄博盆地石炭纪铝土矿的矿物学研究[J];地质论评;1958年04期
4 陈芸菁;沉积岩中地开石—高岭石混层矿物的发现及成因探讨[J];沉积学报;1984年02期
5 郑淑惠 ,邵益生;应用氢氧稳定同位素区分我国几个高岭土矿床的成因类型[J];北京大学学报(自然科学版);1986年06期
6 王胜国;;伊4井石炭—二叠系粘土矿物研究及对储层物性的认识[J];矿物岩石;1987年03期
7 刘曙光;山东博山高岭石粘土岩矿床地质特征及工业应用[J];矿产保护与利用;1994年04期
8 杨胥微,张武阳,孙卫华,魏长平,李荣生;硫酸根活化氧化铁的固化[J];吉林大学自然科学学报;1995年02期
9 阚学敏,张恩林;高岭石中杂质铁赋存形态的穆斯堡尔谱研究[J];矿物岩石地球化学通报;1997年S1期
10 梁绍暹;山西小峪煤矿2号、3号煤层粘土岩夹矸的研究[J];西北地质;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张关龙;陈世悦;鄢继华;袁文芳;;郑家、王庄地区沙三段高岭石矿物特征及对储层物性的影响[A];第三届全国沉积学大会论文摘要汇编[C];2004年
2 王诚华;;留渣操作工艺在南钢转炉厂的生产实践[A];第十三届(2009年)冶金反应工程学会议论文集[C];2009年
3 高雅春;王金锋;;氧化铁析晶过程及烧成制度的探讨[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
4 黄捷;王英;戴维林;;新型纳米片状α-Fe_2O_3负载的金催化剂在催化二醇选择性氧化制备内酯的应用研究[A];第一届全国精细化工催化会议论文集[C];2009年
5 耿丽娜;吴世华;;聚吡咯/氧化铁杂化材料的制备、表征及气敏性研究[A];中国化学会第27届学术年会第08分会场摘要集[C];2010年
6 常钧;李宁;王传平;叶正茂;芦令超;程新;;硫铁铝酸钡钙矿物及其水化的研究[A];第九届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文汇编(上卷)[C];2005年
7 贾春江;孙聆东;庞育成;严纯华;;单晶氧化铁纳米管的控制合成[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
8 王天荣;张洪泉;;α-Fe_2O_3气体传感器的可靠性分配[A];第六届全国气湿敏传感器技术学术交流会论文集[C];2000年
9 杜卫平;王妍;许宜铭;;氧化铁光催化降解有机染料的研究[A];中国化学会第26届学术年会环境化学分会场论文集[C];2008年
10 张云海;魏德洲;;磷化淀粉在铝土矿反浮选脱硅中的应用及机理分析[A];中国有色金属学会第六届学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王繁泓;我氧化铁外贸跃居世界第四[N];中国化工报;2005年
2 林治华;今年氧化铁供需平衡有余[N];中国化工报;2006年
3 林治华;氧化铁生产现状及展望[N];中国建材报;2003年
4 林治华;氧化铁系分会2007年度行业年会召开[N];中国建材报;2007年
5 王琳;氧化铁运行质量将明显提升[N];物资信息报;2005年
6 本报记者 王繁泓;氧化铁:短期有压力 前景仍乐观[N];中国化工报;2007年
7 石全坤 崔俊峰 高杰;宜兴宇星颜料厂找到去除妙方[N];中国环境报;2007年
8 刘友存;一环保型炼铁新工艺实验获成功[N];中国冶金报;2006年
9 张立;天生丽质鸡血石[N];中国矿业报;2005年
10 记者姚建;田黄石不含高岭石[N];中国黄金报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王林江;高岭石有机插层反应及Sialon材料原位合成[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2002年
2 魏俊峰;重要沉积矿物界面反应研究及其环境意义[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2000年
3 司鹏;煤矸石酸法提铝的活化技术研究[D];华东理工大学;2011年
4 魏世勇;氧化铁—层状硅酸盐矿物二元体的形成、微观结构和表面性质[D];华中农业大学;2010年
5 王万军;高岭石有机插层复合物的制备、表征及应用探讨[D];中南大学;2005年
6 张巧丽;氧化铁/活性炭复合材料的制备及去除水中有机物和砷的研究[D];天津大学;2004年
7 陈全莉;绿松石的再生利用工艺和机理研究[D];中国地质大学;2009年
8 顾倩;超小超顺磁性氧化铁纳米颗粒的制备和体外磁共振信号测试[D];第二军医大学;2005年
9 张国范;铝土矿浮选脱硅基础理论及工艺研究[D];中南大学;2001年
10 张峰;磁性温敏聚合物纳米微囊的制备与表征[D];复旦大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡汉青;铁氧化物与粘土矿物的交互作用特点及其机理[D];华中农业大学;2008年
2 刘茜;胡敏酸—氧化铁—高岭石复合体的形成与表征[D];华中农业大学;2009年
3 高嵩;矿物—水体系的界面性质及吸附机理研究[D];华南师范大学;2005年
4 韩景敏;鲁西地区二叠系铝土矿特征及成矿机制研究[D];山东科技大学;2005年
5 杨波;常压碱性介质预处理中低品位铝土矿应用基础研究[D];北京化工大学;2008年
6 张晓萍;微细粒高岭石与伊利石疏水聚团的机理研究[D];中南大学;2007年
7 何为红;重金属离子在粘土矿物—胡敏酸复合体上的吸附研究[D];南京农业大学;2007年
8 张晓玲;高岭石—偶氮苯分子的界面作用机理研究[D];中国地质大学;2009年
9 冯文立;鄂尔多斯盆地东北部太原组储层砂岩中粘土矿物特征及成因[D];成都理工大学;2009年
10 胡华锋;低分子量有机酸对高岭石溶解作用的研究[D];河南农业大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026