碱性玄武岩中的某些巨晶单斜辉石──Ⅱ:穆斯堡尔谱──兼论单斜辉石的异常穆斯堡尔谱和铁结构态的测定

本文对辽宁宽甸碱性玄武岩中巨晶单斜辉石进行穆斯堡尔谱研究。应用晶体结构研究结果较合理地解释了单斜辉石的异常穆斯堡尔谱。结合XRD讨论了单斜辉石中Fe结构态的测定以及穆斯堡尔谱的可应用性。巨晶应结晶于相当氧化的环境。

厌氧环境下黏土矿物结构Fe(Ⅲ)还原对Cd(Ⅱ)固持特性的影响

黏土矿物结构Fe(Ⅲ)是土壤铁元素主要赋存形态之一,稻田淹水环境下矿物结构Fe(Ⅲ)易发生还原反应,改变矿物晶体微结构和表面化学性质,为研究这种变化对矿物固持Cd(Ⅱ)特性的影响,以合成含铁黏土矿物绿脱石为研究对象,通过化学还原,探讨了厌氧条件下绿脱石结构态Fe(Ⅲ)还原对Cd(Ⅱ)吸附性能的影响及作用机制。结果表明:合成绿脱石中总铁含量为31.3%,结构态Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的含量占总铁的98.6%。还原处理后,矿物结构中Fe(Ⅱ)含量由还原前的3.9%显著提高至67.4%。XRD、SEM、BET和XPS分析表明,还原后绿脱石矿物层间距增大,分散程度更高,比表面积由151.6 m^(2)·g^(-1)增加至184.0 m^(2)·g^(-1),矿物表面的羟基基团数量增加。结构Fe(Ⅲ)还原降低了矿物对Cd(Ⅱ)的吸附和固持性能,Langmuir模型拟合还原后矿物对Cd(Ⅱ)的最大吸附量为23.5 mg·g-1,明显低于还原前矿物对Cd(Ⅱ)的吸附量(33.4 mg·g-1)。还原前后矿物对Cd(Ⅱ)的吸附性能均随着离子强度增大而降低,但还原矿物吸附Cd(Ⅱ)的降幅明显低于未还原矿物。黏土矿物结构Fe(Ⅲ)还原后吸附Cd(Ⅱ)的性能降低主要是由于还原过程中结构Fe(Ⅱ)迁移进入层间,抑制了吸附过程中Cd(Ⅱ)进入矿物层间。研究表明,厌氧环境中黏土矿物结构Fe(Ⅲ)显著降低了矿物对Cd(Ⅱ)的固持特性。