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蒙脱石驱动的半干旱荒漠化矿区藻结皮快速形成及机制

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中国矿业大学学报 2023年第3期52卷 607-614页

作者：周克强夏令宋少先易浩吴丽彭永和武汉理工大学资源与环境工程学院湖北武汉430070 日照地质地理信息大数据研究院山东日照276826

半干旱区矿产资源的开发利用导致土地生态严重退化.自然状态下,退化地表能在数千年内形成生物结皮,恢复地表生态.为了短期内稳固表土,提出构建藻-黏土型人工结皮,即混合具鞘微鞘藻和蒙脱石制备匀浆,并接种至沙表而成.结果表明,最佳改良... 详细信息

半干旱区矿产资源的开发利用导致土地生态严重退化.自然状态下,退化地表能在数千年内形成生物结皮,恢复地表生态.为了短期内稳固表土,提出构建藻-黏土型人工结皮,即混合具鞘微鞘藻和蒙脱石制备匀浆,并接种至沙表而成.结果表明,最佳改良组(M500)盖度高达98.7%,厚度高达4.48 mm,叶绿素a含量提高至M0的4.8倍,叶绿素荧光参数Fv/Fm提升至0.21.因此,蒙脱石有效缩短了藻结皮的构建周期,提高了藻结皮的稳定性.该方法为退化地表修复提供了新型治理手段,对半干旱矿区荒漠化治理具有重要意义.

关键词：蒙脱石具鞘微鞘藻人工生物结皮荒漠矿区治理

蒙脱石-碳酸盐矿化菌对Sr^(2+)的联合去除作用研究

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原子能科学技术 2023年第3期57卷 485-492页

作者：代群威王维富赵玉连许凤琴党政王岩西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室四川绵阳621010 西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010

通过构建蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系,研究了黏土矿物与微生物对Sr^(2+)的联合去除作用特征。结果表明,蒙脱石与碳酸盐矿化菌分别能通过吸附、微生物矿化等作用实现对Sr^(2+)的去除;Sr^(2+)的去除率与蒙脱石投加量呈正比,复合体系中两... 详细信息

通过构建蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系,研究了黏土矿物与微生物对Sr^(2+)的联合去除作用特征。结果表明,蒙脱石与碳酸盐矿化菌分别能通过吸附、微生物矿化等作用实现对Sr^(2+)的去除;Sr^(2+)的去除率与蒙脱石投加量呈正比,复合体系中两者在不同时间的作用效果不同,蒙脱石对Sr^(2+)的吸附作用随时间的增加而降低,而碳酸盐矿化菌对其矿化率随时间的增加而升高;在初始Sr^(2+)浓度为1100.19 mg/L条件下,蒙脱石投加量为40 g/L的单一体系对Sr^(2+)的最高去除率仅为28.48%,蒙脱石-碳酸盐矿化菌复合体系对Sr^(2+)的去除率高达97.92%。因此,构建的蒙脱石-碳酸盐矿化菌体系能有效实现Sr^(2+)的高效去除。

关键词：蒙脱石碳酸盐矿化菌 Sr^(2+) 吸附微生物矿化

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蒙脱石-CO_(2)溶液反应实验研究

油田化学 2022年第3期39卷 455-460页

作者：唐洪明王文卓彭东宇王子逸王昭周翊西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524057 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500

蒙脱石是沉积岩重要的黏土矿物,为探究CO_(2)的注入对蒙脱石产生的影响,明确蒙脱石在CO_(2)水溶液中的化学行为,利用XRD、XRF、ICP等手段系统评价了蒙脱石在10 MPa、60℃条件下分别与CO_(2)反应7、30 d时的状态,重点对比了蒙脱石粉末反... 详细信息

蒙脱石是沉积岩重要的黏土矿物,为探究CO_(2)的注入对蒙脱石产生的影响,明确蒙脱石在CO_(2)水溶液中的化学行为,利用XRD、XRF、ICP等手段系统评价了蒙脱石在10 MPa、60℃条件下分别与CO_(2)反应7、30 d时的状态,重点对比了蒙脱石粉末反应前后固相元素、晶体结构及反应液中离子浓度变化,结合蒙脱石结构特征,明确蒙脱石在酸中变化的机理。结果表明,蒙脱石与CO_(2)反应后液相中Ca^(2+)、Mg^(2+)、Al^(2+)浓度先上升后下降;Si^(4+)浓度先上升后趋于平稳,固相中d(001)对应晶面在溶解反应后遭到破坏。相对于Al^(3+)、Si^(4+),反应过程中Mg^(2+)、Ca^(2+)、Na^(+)的变动幅度相对较大。一方面,由于蒙脱石阳离子交换容量较大,层间Na^(+)、Mg^(2+)、Ca^(2+)等半径较大的活性阳离子易被半径较小的H+置换出;另一方面,蒙脱石层间分子间作用力为范德华力,相对于静电力较弱,结构易被破坏。在酸性条件下,硅氧四面体稳定性略强于铝氧八面体,但蒙脱石中非晶态Si易溶解,使Si的变化幅度大于Al的变化幅度。

关键词：蒙脱石 CO_(2)驱衍射分析元素分析离子浓度

蒙脱石-脱氮硫杆菌体系对Sr^(2+)的去除能力

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核化学与放射化学 2023年第6期45卷 557-562,I0004页

作者：代群威利勇邬琴琴赵玉连王维富西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 西南科技大学核废物与环境安全国防重点学科实验室四川绵阳621010 西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳621010

放射性核素的污染对人类环境危害极大,研究其可行的治理方法具有重要意义,关于微生物与矿物结合去除Sr^(2+)的研究较少。本实验将前期筛选的脱氮硫杆菌与蒙脱石构建菌-矿体系,利用液相离子色谱、多功能X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)... 详细信息

放射性核素的污染对人类环境危害极大,研究其可行的治理方法具有重要意义,关于微生物与矿物结合去除Sr^(2+)的研究较少。本实验将前期筛选的脱氮硫杆菌与蒙脱石构建菌-矿体系,利用液相离子色谱、多功能X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法表征体系中pH、SO_(4)^(2-)的变化和蒙脱石-脱氮硫杆菌体系(Mont-TD)对溶液中Sr^(2+)的去除能力和固化能力。结果显示,Mont-TD体系对Sr^(2+)有较高的去除效果,在Sr^(2+)质量浓度为1000 mg/L、150 mL的培养基中加入6 g蒙脱石、体积比1∶100的菌液,30 d后,Sr^(2+)去除率达到93.2%,固化率达到71.1%,产物中产生SrSO_(4)晶体。通过构建Mont-TD体系,实现了对溶液中Sr^(2+)的有效去除,部分Sr^(2+)被稳定固化,蒙脱石-脱氮硫杆菌体系可为治理环境中锶离子污染提供一种思路。

关键词：蒙脱石脱氮硫杆菌 Sr^(2+) 固化率

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蒙脱石颗粒的制备及其对La的吸附特性

稀土 2024年第2期45卷 83-94页

作者：郭超逸彭陈亮王观石舒诗凯郑嘉辉罗进江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000

为解决粉状蒙脱石作为吸附剂存在的固液分离困难或吸附柱渗透性低的问题,研究了颗粒化蒙脱石的制备条件、结构性质表征及其对La的吸附特性。研究结果表明,加入蒙脱石质量5%的硅酸钠粘结剂、9%的聚乙烯醇致孔剂,陈化12 h,并在马弗炉中55... 详细信息

为解决粉状蒙脱石作为吸附剂存在的固液分离困难或吸附柱渗透性低的问题,研究了颗粒化蒙脱石的制备条件、结构性质表征及其对La的吸附特性。研究结果表明,加入蒙脱石质量5%的硅酸钠粘结剂、9%的聚乙烯醇致孔剂,陈化12 h,并在马弗炉中550℃下焙烧2 h,可制得散失率为0.6%,对La离子吸附率为92%的蒙脱石颗粒。蒙脱石颗粒的晶体结构仍保持着层状结构,且阳离子交换容量和比表面积较原始的蒙脱石仅分别下降34 mmol/kg和4.3 m^(2)/g。La^(3+)在蒙脱石颗粒上的吸附过程在1 h后达到平衡,最大吸附量为0.24 mmol/g。伪一级动力学模型和Freundlich吸附等温模型能较好地拟合La^(3+)在蒙脱石颗粒上的吸附过程。

关键词：蒙脱石颗粒化吸附稀土离子

蒙脱石对污染土壤中Cu、细菌群落及生菜生长的影响

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环境科学学报 2022年第6期42卷 405-414页

作者：段曼莉李志健周蓓蓓张振师李玉进王兆兴西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 中国葛洲坝集团第三工程有限公司西安710076

为探究蒙脱石(Montmorillonite,MM)对污染土壤中Cu、细菌群落和生菜生长的影响,本研究建立了不同Cu含量(100、200、400 mg·kg^(-1))及在5种MM添加水平(0、2%、4%、6%和8%,质量分数)下的盆栽试验.结果表明,土壤Cu含量分别为100、200和40... 详细信息

为探究蒙脱石(Montmorillonite,MM)对污染土壤中Cu、细菌群落和生菜生长的影响,本研究建立了不同Cu含量(100、200、400 mg·kg^(-1))及在5种MM添加水平(0、2%、4%、6%和8%,质量分数)下的盆栽试验.结果表明,土壤Cu含量分别为100、200和400 mg·kg^(-1)时,6%MM、8%MM和8%MM施加量均可促进生菜生长,且体内Cu含量最低,相对于CK处理(CK100、CK200和CK400),生菜中Cu含量分别降低了18.1%、12.8%和11.5%.适宜的MM可显著降低土壤中Cu的可利用形态.MM能改变土壤细菌群落的组成和结构,如Sphingomonas、Streptomyces、Bacillus等有益细菌属的相对丰度升高.冗余分析(RDA)结果表明,Sphingomonas、Bacillus、Streptomyces通过调节土壤pH、Cu形态、NH_(4)^(+)-N含量来减少Cu在植物中的累积从而促进植株的逆境生长.本研究结果可为不同程度土壤Cu污染修复提供一定的理论支撑.

关键词： Cu 土壤修复蒙脱石生菜生长细菌群落冗余分析

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蒙脱石的弹性性质实验

地震地质 2020年第5期42卷 1229-1239页

作者：张明洋杨晓松中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029

蒙脱石通常在断层岩、泥岩、碎屑岩的储集层中富集,其弹性性质对地震测深及声波测井的解译具有重要参考价值。然而,不同学者获得的蒙脱石体积模量的差异非常大,变化范围为6~63GPa。因此,开展精细的实验研究以确定蒙脱石的弹性性质尤为... 详细信息

蒙脱石通常在断层岩、泥岩、碎屑岩的储集层中富集,其弹性性质对地震测深及声波测井的解译具有重要参考价值。然而,不同学者获得的蒙脱石体积模量的差异非常大,变化范围为6~63GPa。因此,开展精细的实验研究以确定蒙脱石的弹性性质尤为重要。文中利用LR-White胶(简称LRWG)为介质,制备出纯LRWG单相体、蒙脱石-LRWG二相体和石英-LRWG二相体实验样品。通过单轴冷压的实验方式,在0~600MPa的压强范围内测量了样品密度、长度随压强的变化,并分别计算了LRWG、蒙脱石和石英的单轴压缩系数。实验获得石英的体积模量为37.49GPa,与前人的实验结果37GPa一致,显示了所采用的实验方式和数据处理方法的可靠性和有效性。4组实验得到的蒙脱石体积模量分别为10.44GPa、6.36GPa、8.34GPa和7.86GPa,其平均体积模量为8.25GPa,实验结果为蒙脱石弹性性质的研究提供了新的数据。此外,本实验方法对于研究黏土矿物及断层岩压缩系数也具有重要的启示作用。

关键词：压缩系数体积模量单轴冷压蒙脱石石英

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蒙脱石层电荷密度对其二维纳米片剥离的影响

硅酸盐学报 2021年第7期49卷 1420-1428页

作者：高仁波赵云良陈立才张婷婷白皓宇宋少先武汉理工大学矿物资源加工与环境湖北省重点实验室武汉430070 武汉理工大学资源与环境工程学院武汉430070 武汉轻工大学化学与环境工程学院武汉430023

以2种典型不同层电荷密度的蒙脱石为研究对象,通过烷基铵法测定了2种蒙脱石的层电荷密度,分别为0.342和0.439。研究了层电荷密度对蒙脱石二维剥离及其剥离后纳米片表面电性的影响。通过分子动力学模拟解释了层电荷密度对蒙脱石剥离二维... 详细信息

以2种典型不同层电荷密度的蒙脱石为研究对象,通过烷基铵法测定了2种蒙脱石的层电荷密度,分别为0.342和0.439。研究了层电荷密度对蒙脱石二维剥离及其剥离后纳米片表面电性的影响。通过分子动力学模拟解释了层电荷密度对蒙脱石剥离二维纳米片和水化膨胀能力的影响机理。结果表明:层电荷密度低的蒙脱石具有更好的水化膨胀能力,更易剥离制备二维纳米片。层电荷密度高的蒙脱石剥离的二维纳米片单位面积的电负性更大。蒙脱石层电荷密度越低,其晶层表面对水分子吸附作用越弱,层间阳离子水化能力更强,水化膨胀能力大,也解释了层电荷密度低的蒙脱石更易剥离成二维纳米片的原因。

关键词：蒙脱石层电荷密度剥离二维纳米片分子动力学模拟

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蒙脱石/氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附

水处理技术 2022年第2期48卷 108-113,128页

作者：袁孝康周江敏陶月良付绿倩闫奇陈华林温州大学生命与环境科学学院浙江温州325035 宜宾学院农林与食品工程学部四川宜宾644000 温州市光子生态科技有限公司浙江温州325000

为开发水中重金属去除的新型吸附剂,以蒙脱石(Mt)、氧化石墨烯(GO)和苄基二甲基十八烷基氯化铵水合物(BCH)为原料,通过溶胶-凝胶法和真空过滤法制备蒙脱石/氧化石墨烯复合材料(MGB),并将其用于水中Cr(Ⅵ)的去除。采用分批实验探究了MGB... 详细信息

为开发水中重金属去除的新型吸附剂,以蒙脱石(Mt)、氧化石墨烯(GO)和苄基二甲基十八烷基氯化铵水合物(BCH)为原料,通过溶胶-凝胶法和真空过滤法制备蒙脱石/氧化石墨烯复合材料(MGB),并将其用于水中Cr(Ⅵ)的去除。采用分批实验探究了MGB投加量、溶液初始pH、吸附时间和重金属初始浓度等因素对吸附性能的影响,并用扫描电镜(SEM)、零电荷点(pH_(pzc))、能量色散光谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)对MGB进行表征。结果表明:MGB具有较好的疏水性和较大的层间距;pH对吸附效果有很大的影响,pH=2.0时,MGB对Cr(Ⅵ)的去除效果最好;吸附动力学和等温吸附表明,MGB吸附Cr(Ⅵ)属于多分子层吸附,以离子交换、螯合作用以及氧化还原等化学吸附为主;MGB对Cr(Ⅵ)的理论最大吸附量可达107.56 mg/g,循环利用5次后,依旧有很好的吸附效果。

关键词：蒙脱石氧化石墨烯吸附 Cr(Ⅵ)