膨润土对Cd2+的吸附作用及影响因素

研究了盐亭钙基膨润土的理化性质及其对Cd^2 的吸附作用。实验研究结果表明，该膨润土对重金属离子Cd^2 有较好的吸附作用，吸附作用受溶液pH值影响明显。膨润土对重金属离子的吸附主要通过离子交换作用进行，增加膨润土吸附剂添加量或加大溶液中Cd^2 浓度，均有利于提高膨润土对Cd^2 的吸附总量。膨润土对Cd^2 的吸附模式符合Frendlish方程。     

酸处理凹凸棒粘土对Cd2+吸附性能的研究

用不同浓度盐酸活化凹凸棒粘土，考察了酸化凹凸棒粘土对Cd^2＋吸附率的影响。在此基础上，研究了溶液浓度、粘土加入量和悬浮液的pH值等因素对浓盐酸处理凹凸棒粘土吸附Cd^2＋性能的影响。结果表明，随着盐酸浓度的增加，酸处理凹凸棒粘土对Cd^2＋的吸附率增大。在Cd^2＋初始浓度为500mg／L、吸附液pH值为8．50、加入量为0．15g和吸附时间3h时，酸处理浓度12mol／L的凹凸棒粘土对C小’的吸附率可达86．24％。Cd^2＋的吸附同时符合Langmuir等温式和Freundlich等温式。     

不同粘土矿物材料对Zn~(2+)的吸附特征

探讨了在不同矿物投加量、不同振荡时间、不同Zn2+浓度、不同矿物颗粒细度和不同pH条件下,钠基膨润土、膨胀蛭石和沸石三种粘土矿物对Zn2+的吸附效果,并比较了三种粘土矿物对Zn2+的吸附差异性。结果表明:对于具有可膨胀层间的粘土矿物而言,其对溶液中Zn2+的吸附量并不仅由阳离子交换量所决定;Zn2+在矿物表面的吸附过程非常迅速,在10m in内即可达最大值;粘土矿物不同颗粒细度对Zn2+的去除率有所不同,但并非颗粒越细吸附量越大;其吸附效果依次为钠基膨润土>膨胀蛭石>沸石。     

粘土矿物在环境修复中的研究进展

本文综述了粘土矿物对环境重金属和有机物污染处理的研究进展。具体介绍了粘土矿物和改性粘土矿物的特征，及其对重金属和有机物污染物的吸附性能、规律、影响因素；并对粘土矿物在环境污染治理方面的研究作了展望。     

凹凸棒石黏土对Cd2+的吸附作用及影响因素

通过室内吸附实验，表明凹凸棒石黏土（凹土）对重金属离子Cd^2＋有很好的吸附作用，吸附作用受溶液pH值影响明显。增大镉离子初始浓度，有利于提高凹土对Cd^2＋吸附量，但是去除率降低。支持电解质对凹土吸附Cd^2＋也产生影响，Ca^2＋的影响比Na^＋和K^＋的大。     

改性粘土矿物对矿井废水中重金属吸附效果的研究进展

介绍了粘土矿物在处理含重金属废水方面的应用及吸附机理,并针对粘土矿物吸附材料遇水易分散粉化、固液分离难、吸附剂不能重复利用、易造成二次污染的缺点,阐述了加强粘土矿物吸附材料吸附性能的改性方法及改性后对废水中重金属处理的应用;可对矿井废水的达标排放及再生回用提供理论依据.     

川东南地区五峰-龙马溪组海相页岩有机质与粘土矿物吸附能力表征研究

本文以川东南龙马溪组的四口井的页岩样品为基础,开展甲烷的等温吸附实验,为对页岩主要组分的吸附能力进行评价,尤其是对有机质和粘土矿物的吸附能力进行定量表征,本文将页岩主要组分简化成有机质、粘土矿物和其它矿物"三组分模型",并对其吸附量的差异进行分析。研究显示,有机质和粘土矿物是页岩中最主要的两种吸附介质,影响有机质吸附能力的因素主要为有机孔的发育程度和孔隙的孔径分布,而影响粘土矿物吸附能力的因素是粘土矿物亚类的含量。     

高岭土类粘土矿物材料对模拟核素Sr、Co、Cs的吸附性能研究

对苏州高岭土、北川埃洛石、贵州遵义埃洛石吸附Sr、Co、Cs的性能进行了实验研究,结果表明:①高岭土类粘土矿物对Sr2 、Co2 、Cs2 的吸附能力随着pH值增大而增强,在碱性条件下对Sr2 、Co2 、Cs2 的吸附能力随碱性程度的增加而快速增大;②高岭土类粘土矿物对Sr2 、Co2 、Cs2 的吸附随着吸附剂量的增大,吸附率逐渐增大,单位质量吸附量明显减小;③母液浓度增大,单位质量吸附量增加,吸附率减小;④贵州埃洛石、北川埃洛石对Sr2 、Co2 、Cs2 的吸附性能相近,埃洛石对Sr2 、Co2 、Cs2 的吸附能力好于苏州高岭土。     

盐亭膨润土的物化性能及对Pb2+、Cd2+的吸附研究

研究了四川盐亭膨润土的化学成分、阳离子交换容量、吸蓝量、比表面积、孔径等基本物化性能，以及时间、pH值、吸附剂用量、溶液浓度等因素对Pb^2＋、Cd^2＋吸附作用的影响。结果表明，矿石中蒙脱石含量为84％-93％，层间可交换阳离子主要为Ca^2＋，为钙基膨润土。该膨润土具有较好的阳离子交换性能，∑E为77．8～79．2mmol／100g，对溶液中的Pb^2＋、Cd^2＋有较好的吸附作用，且吸附速度快，在30min即可达到吸附平衡。吸附作用受溶液pH值影响明显。增加膨润土吸附剂添加量或加大溶液中金属离子浓度，均有利于提高膨润土对Pb^2＋、Cd^2＋的吸附总量。膨润土对Pb^2＋、Cd^2＋的吸附模式符合Frendlish方程。     

极谱吸附催化波法连续测定微量铅、镉的方法

介绍了在4％的醋酸－溴化钾－邻菲络啉－抗坏血酸－醋酸钠底液中，Pb^2 、Cd^2 与邻菲络啉、嗅化钾形成一多元配合物，可分别在－0.53V(vs.SCE)、－0.74V(vs.SCE)处形成灵敏度很高的吸附极谱催化波，应用二阶导数法测定极谱峰电流。表明方法线性良好，Pb^2 、Cd^2 的检出限分别为7.53μg/L、0.746μg/L，方法的相对标准偏差为1.10%、3．20％。试验表明该法可以满足日用陶瓷中的溶出铅、镉的测定要求。     

煤层夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附研究

黏土矿物是煤层中最重要的矿物质,煤层中有机质与黏土矿物复合能改善黏土矿物对甲烷的吸附能力,因而煤储层中黏土矿物对甲烷的吸附不容忽视。分别选取黏土矿物含量较高的煤层夹矸和纯黏土样品,采用X-射线衍射、红外光谱及扫描电镜表征,并进一步分析了样品中总有机碳(TOC)含量、有机质的类型和成熟度,结合孔径、孔隙体积和比表面积测定结果,探讨造成夹矸型和非煤黏土矿物甲烷吸附能力差异的主要原因,研究影响夹矸型黏土矿物吸附能力的控制因素。结果表明:夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附能力依次为铵伊利石高岭石伊利石金云母;单纯的外表面积大小并不能完全反应出黏土矿物的甲烷吸附特性,需结合不同黏土矿物层间域等多方面因素综合考虑;有机质含量较高的夹矸型黏土矿物样品比纯黏土样品具有更多的微小孔隙,尤其是孔径小于6 nm的孔隙,对样品比表面积的增加起到了关键作用,进而也增强了其甲烷吸附能力。通过分析黏土矿物的甲烷吸附贡献率发现,黏土矿物及其有机复合体具有较强的甲烷吸附能力,在煤层夹矸中对甲烷的吸附贡献较大。     

甲烷在页岩黏土矿物中吸附行为的分子模拟

为从微观角度研究页岩气在页岩黏土矿物中的吸附行为,利用分子模拟软件Materials studio构建了蒙脱石、伊利石及伊/蒙混层3种黏土矿物的模型,采用巨正则蒙特卡洛(GCMC)方法对页岩气主要成分甲烷在黏土矿物上的吸附行为进行模拟。研究表明,甲烷在不同孔径蒙脱石、伊/蒙混层和伊利石上的平均等量吸附热均小于42 kJ/mol,说明甲烷在黏土矿物表面发生物理吸附。甲烷在3种黏土矿物表面的吸附等温线呈现出相同的规律,均符合I型吸附曲线特征,Langmuir模型的拟合精度较高。3种黏土矿物对甲烷的吸附能力强度顺序为:蒙脱石伊/蒙混层伊利石。在伊/蒙混层矿物中,层间离子比甲烷分子更靠近黏土片层,蒙脱石片层一侧吸附的甲烷密度大于伊利石一侧,表明蒙脱石片层的吸附能力强于伊利石,但伊/蒙混层矿物中黏土片层的吸附作用对甲烷吸附层密度的影响随着压力升高而减弱。本文分别构建了孔径为1,2和4 nm的3种黏土矿物模型,从微观角度研究孔径对甲烷吸附的影响。模拟结果表明,黏土矿物孔径越小,甲烷吸附的等量吸附热越大,证明吸附更加牢固,对甲烷的吸附能力更强,但受到孔内有限空间的限制,甲烷在黏土矿物内的绝对吸附量及饱和吸附量随孔径减小而降低。     

富有机质页岩中主要黏土矿物吸附甲烷特性

为了研究富有机质页岩中黏土矿物对页岩气赋存的贡献,针对采自湘西北下古生界地层的富有机质页岩样品和购自国际黏土矿物协会的伊利石、蒙脱石、高岭石等标准黏土矿物样品,开展了不同条件下的甲烷等温吸附实验以及其他相关的测试分析。实验结果显示:在压力20MPa、温度为60℃条件下,蒙脱石的甲烷吸附量最高(4.02cm3/g),高岭石、伊利石和伊蒙混层也具有较大的吸附量(分别为3.48,3.46,3.10cm3/g),绿泥石的吸附量最小(0.88cm3/g)。黏土矿物对甲烷吸附量的大小主要受控于其有效表面积,不同种类黏土矿物内部吸附水对其甲烷分子有效吸附表面积会产生不同影响;同时对比不同温度下(30,60,90℃)伊利石的等温吸附实验结果发现,随着温度的升高甲烷吸附量呈递减的趋势;温度的升高会造成伊利石内部吸附水含量的变化,影响其对甲烷分子的束缚能力。根据等温吸附实验结果计算得到黏土矿物对两个黑色页岩样品的甲烷吸附贡献率分别为44.12%和16.74%。     

甲烷在黏土矿物狭缝孔中吸附的分子模拟研究

利用巨正则蒙特卡罗模拟方法和分子动力学方法研究甲烷分子在4类黏土矿物(蒙脱石、高岭石、伊利石和绿泥石)中赋存微观结构和微观吸附机理,并研究不同孔径和不同压力对甲烷在4类黏土矿物中吸附行为的影响。研究结果表明:甲烷的平均等量吸附热随着孔径增大而下降,且小于42 k J/mol,证明甲烷在黏土矿物中的吸附属于物理吸附;甲烷分子受到黏土矿物孔壁面势能作用影响,在孔壁面附近区域聚集从而形成吸附层,其为吸附相,而远离孔壁区域,受到孔壁面势能较弱或未受到孔壁面势能作用影响,甲烷分子分散于孔中,其为游离相;甲烷分子在不同类型黏土矿物不同尺度的孔隙中赋存状态存在差异;黏土矿物微孔中,甲烷吸附量随着孔径增大而增大,而中孔中,甲烷吸附量随着孔径增大而减小;从微观角度来看相同孔径中,不同类型黏土矿物对甲烷近似有相同的吸附能力,但是宏观角度来看不同类型黏土矿物样品对甲烷的吸附能力差异较大,说明不同类型黏土矿物样品对甲烷吸附能力主要通过比表面积因素来影响;甲烷分子在孔中吸附气量所占比例随着压力增大或孔径增大而呈下降趋势。     

粘土矿物对废水中Cu~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(3+)的吸附实验研究

采用膨润土和高岭土对重金属的吸附性能进行了实验研究。结果表明:pH对吸附效果有明显影响,当pH值增大时,膨润土和高岭土对重金属的吸附量也随之增大。初始浓度相同的情况下,蒙脱石对重金属的吸附大于高岭土,而且都是随初始浓度的增加而增大。蒙脱石和高岭土对三种不同的重金属离子的吸附能力的强弱都是Cr>Cu>Cd,用Langmuir吸附方程式对吸附等温线进行拟合,相关系数达到0.98以上。     

泥页岩中黏土矿物纳米孔隙结构特征及其对甲烷吸附的影响

查明黏土矿物纳米孔隙结构特征及其对甲烷吸附的影响,对认识页岩气的赋存和运移产出具有重要意义。针对蒙脱石、伊利石和绿泥石页岩中主要黏土矿物,开展了低温液氮吸附和甲烷等温吸附实验研究。结果表明:(1)黏土矿物孔隙结构复杂,主要由纳米孔组成,孔径2~50 nm的孔隙提供了主要孔隙体积和比表面积,蒙脱石、伊利石和绿泥石中孔分别占到孔隙总体积的81.45%,71.34%和75.36%,比表面积的88.70%,87.70%和90.65%,中孔(2~50 nm)孔隙构成甲烷气体赋存的重要空间。(2)矿物主要发育平行板状的狭缝型孔隙,同时含有少量的墨水瓶形孔。(3)不同黏土矿物气体吸附能力差异明显,蒙脱石、伊利石和绿泥石最大吸附量分别为8.80,3.27和2.69cm3/g。黏土矿物对甲烷吸附主要受控于矿物的中孔比表面积,最大吸附量与矿物的中孔比表面积大小具有强烈的正相关性。     

粘土矿物作为环境修复材料的研究进展

粘土矿物具有许多优异性能,其中比表面积大、吸附能力强、阳离子交换能力强等特性使粘土矿物作为一种优良的环境修复材料而成为广大环保工作者所重视和研究的对象。介绍了粘土矿物在污水处理、气体净化、土壤污染、噪声和固体废弃物污染修复等方面的作用,并提出了今后粘土矿物应用于环境污染修复领域的研究重点。     

几种非金属矿物材料对污水处理的研究现状

一些非金属矿物特别是粘土矿物材料具有较好的吸附性和离子交换性能，在污水处理中有着广泛的应用前景。本文在介绍了膨润土、凹凸棒石粘土、海泡石粘土、硅藻土和沸石等矿物材料的基本性质的基础上，对其在废水处理中的应用研究现状进行了综述，并对其后的发展进行了讨论。