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东北大学学报（自然科学版） 2023年第4期44卷 573-580页

作者：虞力孟庆有袁致涛徐新阳东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

以攀枝花钛选厂的强磁精矿为研究对象,通过浮选试验、浊度试验和扫描电镜分析,系统研究了高强度调浆对钛铁矿浮选的影响及其作用机制.研究发现,经捕收剂诱导疏水后,钛铁矿与钛辉石颗粒间容易发生异相团聚现象,细粒钛辉石随钛铁矿进入精... 详细信息

以攀枝花钛选厂的强磁精矿为研究对象,通过浮选试验、浊度试验和扫描电镜分析,系统研究了高强度调浆对钛铁矿浮选的影响及其作用机制.研究发现,经捕收剂诱导疏水后,钛铁矿与钛辉石颗粒间容易发生异相团聚现象,细粒钛辉石随钛铁矿进入精矿产品,造成钛辉石的非选择性上浮.经高强度调浆处理,精矿TiO_(2)品位大幅提升.浮选指标由常规调浆处理时的精矿TiO_(2)品位39.97%,回收率78.09%,提升至精矿TiO_(2)品位43.79%,回收率79.28%.高强度调浆产生的流体力场能够消除钛铁矿与钛辉石颗粒间的异相团聚,强化钛铁矿与钛辉石颗粒间的分散状态,是高强度调浆提升钛精矿TiO_(2)品位的内在原因.

关键词：钛铁矿钛辉石浮选异相团聚高强度调浆

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水中纳米零价铁与黏土矿物异相团聚过程与机理

水中纳米零价铁与黏土矿物异相团聚过程与机理

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第二届全国环境纳米技术及生物效应学术研讨会

作者：王艳龙林道辉浙江大学环境科学系

纳米零价铁（nZVIs）具有良好的还原活性和吸附性能,已在土壤和地下水污染修复中应用,其前景广阔。黏土矿物广泛分布于自然水体,同时也是土壤和沉积物的重要组成成分。大量nZVIs释放到环境中,不可避免的会与黏土矿物产生异相团聚,进而... 详细信息

纳米零价铁（nZVIs）具有良好的还原活性和吸附性能,已在土壤和地下水污染修复中应用,其前景广阔。黏土矿物广泛分布于自然水体,同时也是土壤和沉积物的重要组成成分。大量nZVIs释放到环境中,不可避免的会与黏土矿物产生异相团聚,进而影响其在环境中的迁移转化和修复效果,因此有必要了解nZVIs与黏土矿物的团聚过程与机理。为此,我们研究了4种不同性质nZVIs （20、50、100 nm的nZVIs以及表面修饰羧甲基纤维素纳的20 nm nZVIs）与2种黏土矿物（高岭石和蒙脱石）在不同pH以及质量比条件下的团聚过程。结果表明,nZVI和黏土矿物的团聚过程包括nZVI颗粒通过静电作用、路易斯酸碱作用、氢键作用等吸附在黏土矿物边上,形成小团聚体,小团聚体的nZVI进一步通过磁吸引作用形成大团聚体,传统DLVO理论不适用于分析nZVIs与黏土矿物间的团聚行为;从nZVIs与黏土矿物异团聚速度来看,20纳米的nZVIs更容易与黏土矿物产生异团聚;相比于蒙脱石,高岭石与nZVIs的团聚和沉降速率更大,更容易抑制nZVIs的迁移。本研究结果将有助于更深入地了解nZVIs与黏土矿物的相互作用,对评估nZVIs在复杂环境介质中的迁移转化及修复效果具有一定的指导意义。

关键词：纳米零价铁异相团聚黏土矿物 DLVO理论桥连作用

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生物炭微纳米颗粒的理化性质及其在环境中胶体稳定性研究

生物炭微纳米颗粒的理化性质及其在环境中胶体稳定性研究

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作者：宋冰清上海交通大学

学位级别：硕士

近年来,生物炭作为高效土壤修复剂、土壤改良剂和固碳增汇的材料,受到了广大研究者的青睐。然而,生物炭的大量使用引起一些潜在的环境风险,比如影响环境介质如土壤结构或天然环境物质等的化学/生物过程,甚至改变土壤中营养物质和一些有... 详细信息

近年来,生物炭作为高效土壤修复剂、土壤改良剂和固碳增汇的材料,受到了广大研究者的青睐。然而,生物炭的大量使用引起一些潜在的环境风险,比如影响环境介质如土壤结构或天然环境物质等的化学/生物过程,甚至改变土壤中营养物质和一些有毒污染物的迁移和转化行为。其中,生物炭中含有的微纳米颗粒由于其高迁移性和强吸附能力可能促进污染物在土壤和地下水中的迁移。生物质原料对生物炭的结构性质具有巨大影响,同样也可能影响生物炭微纳米颗粒的组成结构及环境稳定性,进而影响对污染物的迁移。本论文首先在500℃热解温度下制备一系列不同生物质来源的生物炭,通过沉降和离心的手段提取生物炭微纳米颗粒,借助XRD、SEM、TEM等多种方法测定生物炭微纳米颗粒的理化性质和化学结构,并通过TR-DLS的手段研究其环境稳定性,主要实验结果如下:（1）生物炭微米和纳米颗粒在不同生物质来源的生物炭分布较广,在所研究的5类9种生物炭中,微米和纳米颗粒产率分别为1.43-20.5%和0.99-15.3%,水力学半径分别约在70-1000nm和20-100nm。其中,禾本类生物炭含有最高比例的微米和纳米颗粒。与原始生物炭相比,生物炭微纳米颗粒含有丰富的含氧官能团与矿物质组分,但是所含共轭芳香结构更少。植物类生物炭的微纳米颗粒比粪便和污泥类生物炭微纳米颗粒含有更多的含氧官能团和芳香共轭结构,但是后者含有更丰富的矿物质组分,如碳酸盐、磷酸盐和硅铝酸盐。（2）生物炭微纳米颗粒的稳定性受粒径和生物质来源影响。生物炭微米颗粒的Zeta电位比微米颗粒高1.73-13.4 mV。植物类生物炭微纳米颗粒的Zeta电位可高于固体废弃物约20 mV。秸秆生物炭微纳米颗粒在高浓度的NaCl溶液中保持电动学稳定,但是污泥和牛粪生物炭微纳米稳定性随着NaCl溶液浓度的增大逐渐减小,其微米颗粒临界絮凝浓度（CCC）分别为200 mM和75 mM。纳米颗粒的团聚行为与微米相似,但纳米颗粒的CCC值高于微米颗粒约25 mM。生物炭微纳米颗粒表面官能团和矿物含量不同是造成其稳定性差异性和不均匀性的主要原因。（3）土壤黏土矿物影响着生物炭微纳米颗粒的团聚行为,带负电的高岭土胶体通过静电斥力提高了生物炭胶体的稳定性。混合体系的CCC值最高可达305 mM,远高于原始高岭土的CCC值75 mM,生物炭和高岭土的混合大大提高了体系对抗离子强度的稳定性。Zeta电位的增大证明了混合体系稳定性的增强符合静电斥力的变化。生物质源同样影响与高岭土异相团聚行为,其中秸秆生物炭与高岭土的混合体系具有最高的CCC值。（4）土壤中天然金属氧化物与生物炭胶体的团聚行为受两者比例的影响。生物炭胶体和带正电的针铁矿胶体混合体系随生物炭浓度的增加经历脱稳然后再次稳定的过程。生物炭胶体表面含氧官能团与针铁矿矿物发生相互作用,包裹针铁矿胶体,电荷的中和促进了体系的团聚;随着生物炭浓度的不断增大,生物炭包裹针铁矿形成的复合体达到较大的表面负电荷,从而使体系重新达到稳定。生物质来源同样影响与高岭土异相团聚行为,秸秆生物炭和牛粪生物炭由于较高的离子含量而影响了高生物炭浓度下稳定体系的形成。本研究通过不同粒径和生物质源生物炭微纳米颗粒的结构组成和胶体行为的研究,揭示了生物炭微纳米颗粒复杂的结构和环境稳定性,探明了生物炭胶体与环境因子的复杂的团聚行为,这为我们预测生物炭微纳米颗粒的归趋和环境风险提供了基础。

关键词：生物炭纳米颗粒生物炭微米颗粒异相团聚稳定性胶体

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石墨烯材料对藻类的毒性效应及环境因素的影响

石墨烯材料对藻类的毒性效应及环境因素的影响

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中国化学会第十届全国无机化学学术会议

作者：刘卓苗徐东方赵建中国海洋大学环境科学与工程学院

石墨烯材料具有广泛的应用前景,其环境效应和生物安全性引起广泛的关注。本研究以石墨烯（Graphene,G）、氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）、还原性氧化石墨烯（reduced Graphene Oxide,rGO）作为主要的石墨烯材料,系统研究其对淡水藻... 详细信息

石墨烯材料具有广泛的应用前景,其环境效应和生物安全性引起广泛的关注。本研究以石墨烯（Graphene,G）、氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）、还原性氧化石墨烯（reduced Graphene Oxide,rGO）作为主要的石墨烯材料,系统研究其对淡水藻类蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）的毒性效应,并研究了天然有机质（natural organicmatter,NOM）矿物颗粒和光照对毒性的影响。研究发现,三种石墨烯（G,GO,rGO）均对藻类产生毒性效应。遮蔽效应、膜损伤和营养耗竭是石墨烯材料对藻类的主要致毒机制。但是,NOM能够显著降低三种石墨烯材料的毒性。NOM吸附于石墨烯材料表面,改变石墨烯的团聚状态、降低与藻类的直接接触,从而减少膜损伤并降低对藻类的毒性效应。矿物颗粒中的氧化铝也可以降低GO的毒性效应。氧化铝颗粒与GO发生显著的异相团聚,降低GO与藻类的直接接触和物理损伤,从而降低藻类的毒性效应。NOM的存在能够产生空间位阻,进一步降低氧化铝导致的毒性效应。此外,GO在光照条件下能够发生光转化,进而增强对藻类的毒性效应。这些结果能够为客观、准确评价石墨烯材料的生物毒性效应和安全性提供重要数据和基础性信息。

关键词：蛋白核小球藻石墨烯天然有机质膜损伤氧化胁迫异相团聚

来源： cnki会议评论

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