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低温下Fe(II)对Ferrihydrite相转化的催化作用研究 被引量:5
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作者 刘辉 魏雨 孙予罕 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2005年第5期391-395,共5页
研究了在低温、近中性条件下,在微量Fe(II)离子存在下Ferrihydrite(又称为水合氧化铁hydrousironoxide)的相转化过程.结果表明,微量Fe(II)离子的存在不仅可以加速Ferrihydrite的相转化过程,而且其相转化产物的组成也与没有Fe(II)离子存... 研究了在低温、近中性条件下,在微量Fe(II)离子存在下Ferrihydrite(又称为水合氧化铁hydrousironoxide)的相转化过程.结果表明,微量Fe(II)离子的存在不仅可以加速Ferrihydrite的相转化过程,而且其相转化产物的组成也与没有Fe(II)离子存在时产物的组成有所不同,即除了α-FeOOH和α-Fe2O3外,还形成了γ-FeOOH;相转化过程既与阴离子的种类、反应温度、反应时间等因素有关,也与Fe(II)离子存在状态有关;Fe(II)离子通过催化Ferrihydrite的溶解过程,从而加速整个相转化过程.对该过程的深入研究将对认识和了解自然条件下铁氧化物的形成与相互转化具有重要意义. 展开更多
关键词 铁氧化物 ferrihydrite相转化工艺 催化作用 热力学 稳定性 晶化度 温度
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Simultaneous removal of arsenate and fluoride from water by AI-Fe (hydr)oxides
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作者 Junlian QIAO Zimin CUI +2 位作者 Yuankui SUN Qinghai HU Xiaohong GUAN 《Frontiers of Environmental Science & Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第2期169-179,共11页
A1-Fe (hydr)oxides with different A1/Fe molar ratios (4:1, 1:1, 1:4, 0:1) were prepared using a co- precipitation method and were then employed for simultaneous removal of arsenate and fluoride. The 4A1 : Fe ... A1-Fe (hydr)oxides with different A1/Fe molar ratios (4:1, 1:1, 1:4, 0:1) were prepared using a co- precipitation method and were then employed for simultaneous removal of arsenate and fluoride. The 4A1 : Fe was superior to other adsorbents for removal of arsenate and fluoride in the pH range of 5.0-9.0. The adsorption capacity of the A1-Fe (hydr)oxides for arsenate and fluoride at pH 6.50.3 increased with increasing A1 content in the adsorbents. The linear relationship between the amount of OH released from the adsorbent and the amount of arsenate or fluoride adsorbent by 4A1 : Fe indicated that the adsorption of arsenate and fluoride by A1- Fe (hydr)oxides was realized primarily through quantita- tive ligand exchange. Moreover, there was a very good correlation between the surface hydroxyl group densities of A1-Fe (hydr)oxides and their adsorption capacities for arsenate or fluoride. The highest adsorption capacity for arsenate and fluoride by 4A1 : Fe is mainly ascribed to its highest surface hydroxyl group density besides its largest pHpzc. The dosage of adsorbent necessary to remove arsenate and fluoride to meet the drinking water standard was mainly determined by the presence of fluoride since fluoride was generally present in groundwater at much higher concentration than arsenate. 展开更多
关键词 A1-fe (hydr)oxides GROUNDWATER ADSORPTION hydroxyl group ligand exchange
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Fe-La二元氢氧化物对水中As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的吸附行为与机制
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作者 潘燕芳 张琳 +4 位作者 郭晨 郑文秀 樊帅兵 刘颜红 王玉龙 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期276-288,共13页
采用共沉淀法制备了铁-镧二元氢氧化物(Fe-La)吸附剂,通过吸附动力学、pH的影响和吸附等温线等吸附批实验研究了其对水溶液中砷的去除行为,并通过扫描电子显微镜-X射线能谱分析(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射分析(XRD... 采用共沉淀法制备了铁-镧二元氢氧化物(Fe-La)吸附剂,通过吸附动力学、pH的影响和吸附等温线等吸附批实验研究了其对水溶液中砷的去除行为,并通过扫描电子显微镜-X射线能谱分析(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射分析(XRD)等方法对铁-镧二元氢氧化物进行了表征,研究其对砷的去除机制.吸附批实验表明,Fe-La二元氢氧化物对As(Ⅴ)具有较强的去除能力,而对As(Ⅲ)的去除能力较弱.吸附动力学实验表明,Fe-La二元氢氧化物对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)在前2 h内吸附速率较快,其去除过程均符合伪二级动力学模型.溶液的pH值会显著影响Fa-La二元氢氧化物对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的去除效率,其中,对As(Ⅴ)的吸附量在pH=3.0~4.0时升高,在pH=5.0~11.0时随pH升高而降低;对As(Ⅲ)的吸附量在pH=3.0~6.0时升高,在pH=6.0~10.0范围内保持不变,在pH=10.0~11.0时吸附量减少.Langmuir吸附等温线拟合结果表明,pH=4.0时Fe-La二元氢氧化物对As(Ⅴ)的最大吸附量为303.03 mg·g^(-1),pH=7.0时对As(Ⅲ)的最大吸附量为24.69 mg·g^(-1).共存阴离子对Fe-La二元氢氧化物去除As(Ⅴ)和As(Ⅲ)的影响大小顺序分别为SO_(4)^(2-)<CO_(3)^(2-)<柠檬酸根<HPO_(4)^(2-)和SO_(4)^(2-)(CO_(3)^(2-))<柠檬酸根<HPO_(4)^(2-).3次循环后,As(Ⅴ)的去除率可以达到初始去除效率的79.67%,As(Ⅲ)的去除率可以达到初始去除效率的88.60%左右.SEM-EDS、FTIR和XRD分析表明,通过表面羟基配体交换反应形成砷酸镧(LaAsO4)以及溶液中的La3+与H2AsO4-共沉淀生成砷酸镧是Fe-La二元氢氧化物去除水中As(Ⅴ)的主要机理,而二元氢氧化物中的铁氢氧化物对As(Ⅲ)的固定是As(Ⅲ)去除的主要机制.上述结果表明,Fe-La二元氢氧化物对水中As(Ⅴ)的去除具有潜在的应用价值,但对As(Ⅲ)的去除还需要结合其他的方法,如预先将As(Ⅲ)氧化成As(Ⅴ). 展开更多
关键词 fe-La二元氢氧化物 吸附 As(Ⅴ) As(Ⅲ) 砷酸镧 共存阴离子
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地下水系统中砷活化的钼同位素地球化学指示 被引量:2
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作者 李梦娣 周炼 +2 位作者 王焰新 吴潇 王帅 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期99-107,共9页
砷在天然环境中的迁移富集与氧化还原状态密切相关.盆地环境地下水中砷的活化迁移机制主要为沉积物中铁/锰氢氧化物由氧化还原条件变化导致发生还原性溶解进而释放吸附在其表面的砷.钼及钼同位素为氧化还原环境的重要指示参数,且铁/锰... 砷在天然环境中的迁移富集与氧化还原状态密切相关.盆地环境地下水中砷的活化迁移机制主要为沉积物中铁/锰氢氧化物由氧化还原条件变化导致发生还原性溶解进而释放吸附在其表面的砷.钼及钼同位素为氧化还原环境的重要指示参数,且铁/锰氢氧化物对钼同位素分馏有着重要的控制作用.将地下水的钼同位素应用于砷的活化迁移规律研究.大同盆地地下水中钼同位素比值(δ98 Mo)范围为-0.12‰^+2.17‰,相比于淡水中钼同位素组成偏重.桑干河河水的δ98 Mo为+0.72‰,与文献报道的河水平均钼同位素比值+0.7‰相当.大同盆地地下水中δ98 Mo与硫化物之间存在正相关关系,表明MoFe-S复合物可能形成于特定条件下,并优先利用水溶液中轻的钼使地下水中δ98 Mo比值升高.砷浓度与钼浓度之间的微弱负相关以及砷浓度与钼同位素之间的正相关说明,Mo-Fe-S的形成过程可能与同环境中As-Fe-S的复合物的形成存在竞争关系,进而使得地下水中砷富集.地下水中相对偏高的δ98 Mo可能来源于铁的氢氧化物对溶液中轻的钼的吸附速率高于先前吸附在铁的氢氧化物的钼的释放,且铁的氢氧化物对水溶液中钼的再吸附这一循环过程会导致地下水中钼浓度降低及钼同位素比值的升高.钼同位素指示的循环性的铁的氢氧化物的还原溶解及再氧化过程对砷的富集也有重要影响. 展开更多
关键词 钼同位素 铁锰氢氧化物 氧化还原反应 地球化学 大同盆地
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Diphenylarsinic acid sorption batch experiments and mechanisms in soils using EXAFS spectroscopy 被引量:1
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作者 Meng Zhu Yongming Luo +5 位作者 Ruyi Yang Shoubiao Zhou Juqin Zhang Mengvun Zhang Peter Christie Elizabeth L.Rylott 《Frontiers of Environmental Science & Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第4期31-42,共12页
Diphenylarsinic acid(DPAA)is a phenyl arsenic compound derived from chemical warfare weapons.Macroscopic and microscopic work on DPAA sorption will provide useful information in predicting the partitioning and mobilit... Diphenylarsinic acid(DPAA)is a phenyl arsenic compound derived from chemical warfare weapons.Macroscopic and microscopic work on DPAA sorption will provide useful information in predicting the partitioning and mobility of DPAA in the soil-water environment.Here,batch experiments and extended X-ray absorption fine structure(EXAFS)spectroscopy were used to investigate the sorption mechanisms of DPAA.The DPAA sorption data from 11 soil types was found to fit the Freundlich equation,and the sorption capacity,Kf,was significantly and positively correlated with oxalateextractable Fe2o3.The Kf values of eight of the 11 untreated soils(1.51113.04)significantly decreased upon removal of amorphous metal(hydr)oxides(0.51-13.37).When both amorphous and crystalline metal(hydr)oxides were removed from the untreated soils,the values either decreased or slightly increased(0.65-3.09).Subsequent removal of soil organic matter from these amorphous and crystalline metal(hydr)oxide-depleted samples led to ftirther decreases in A^f to 0.021.38,with only one exception(Sulfic Aquic-Orthic Halosols).These findings strongly suggest that ligand exchange reactions with amorphous metal(hydr)oxides contribute most to DPAA sorption on soils.EXAFS data provide further evidence that DPAA primarily formed bidentate binuclear(~C)and monodentate mononuclear(1 V)coring-sharing complexes with As-Fe distances of 3.34 and 3.66 A,respectively,on Fe(hydr)oxides.Comparison of these results with earlier studies suggests that 2C and 1 F complexes of DPAA may be favored under low and high surface coverages,respectively,with the formation of 1 V bonds possibly conserving the sorption sites or decreasing the steric hindrance derived from phenyl substituents. 展开更多
关键词 Diphenylarsinic acid EXAFS fe(hydr)oxide Soil organic matter Sorption mechanism
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3种表面修饰活性炭对水体中磷的吸附
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作者 张莹 张程 +3 位作者 谭琲琳 张梦娇 王生丽 王莉淋 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1346-1354,共9页
为克服活性炭磷吸附能力有限的问题,使用ZnCl_2、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和Fe/Al(氢)氧化物纳米颗粒分别研究了物理结构法、表面活性剂法和载体法3种表面修饰方法对活性炭磷吸附能力的影响。实验发现,载体法为3种方法中最好的修饰... 为克服活性炭磷吸附能力有限的问题,使用ZnCl_2、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)和Fe/Al(氢)氧化物纳米颗粒分别研究了物理结构法、表面活性剂法和载体法3种表面修饰方法对活性炭磷吸附能力的影响。实验发现,载体法为3种方法中最好的修饰方法。对载体法制备吸附剂的材料用量的比较发现,在Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)摩尔比为9:1的条件下,把1.5 g活性炭加入到总浓度为1 mol·L^(-1)的200 m L Fe(Ⅲ)和Al(Ⅲ)混合溶液中,形成的纳米Fe/Al(氢)氧化物能够较好地利用活性炭表面,该复合材料1.5AC-Fe/Al在磷平衡浓度约为50 mg·L^(-1)时吸附量达到29.3 mg·g^(-1)。该材料表征结果表明,纳米Fe/Al(氢)氧化物颗粒被成功负载在活性炭表面。在酸性条件下,复合材料表面的—H^+和—OH_2^+所引起的静电吸附和配位交换是促进吸附带负电磷酸根离子的原因。 展开更多
关键词 活性炭 铁铝(氢)氧化物 金属纳米颗粒 磷去除 吸附机制
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