富里酸与赤泥碱性矿物相互作用机制研究

作     者：向慧勤 童杨 陈伟 

作者机构：中南大学冶金与环境学院 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(22276217) 湖南省科技创新计划(2023RC3039)资助 

主　　题：赤泥 富里酸 碱性矿物 相互作用 分子光谱学 等温滴定量热法 

摘      要：赤泥的生态修复受到广泛关注，有机质在赤泥的成土过程中起着至关重要的作用.然而，赤泥中有机物和碱性矿物之间的相互作用尚不清楚.本工作采用分子光谱技术和等温滴定量热法（isothermal titration calorimetry,ITC）相结合的方法，研究了富里酸（fulvic acid,FA）与赤泥中4种具有代表性的碱性矿物（方解石、石榴石、方钠石和钙霞石）之间的相互作用.结果表明，FA在方解石上的吸附过程主要为单层表面吸附，在石榴石表面的吸附为多层吸附，且均为表面反应控制.而方钠石和钙霞石的吸附过程则涉及到矿物的溶解.方钠石和钙霞石都与荧光FA具有很强的亲和力，相反，石榴石与荧光FA的结合较弱，而方解石仅与少量FA结合. ITC结果表明，不同碱性矿物在与FA的相互作用中具有不同的热力学性质.钙霞石与FA表现出以熵变为主的相对均匀的相互作用机制，而其他碱性矿物则表现出非均匀熵或焓驱动机制.这些发现有助于了解有机质-碱性矿物的相互作用及其对赤泥生态修复的影响.