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聚乙烯亚胺的抑膨促渗机理

Journal of Central South University 2024年第2期31卷 317-329页

作者：阳慧芳沙傲阳何正艳吴明瞿军吴晨捷徐志高池汝安 Key Laboratory of Resources Conversion and Pollution Control of the State Ethnic Affairs Commission College of Resources and Environmental ScienceSouth-Central Minzu UniversityWuhan 430074China Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education School of Resources&Safety EngineeringWuhan Institute of TechnologyWuhan 430073China

为解决风化壳淋积型稀土矿(WCE-DREO)原地浸出过程中出现的滑坡和浸出速度慢等问题,研究了聚乙烯亚胺(PEI)对蒙脱石(MMT)和风化壳淋积型稀土矿的抑膨性能及作用机理。随着聚乙烯亚胺浓度的增加,聚乙烯亚胺对蒙脱石和风化壳淋积型稀土矿... 详细信息

为解决风化壳淋积型稀土矿(WCE-DREO)原地浸出过程中出现的滑坡和浸出速度慢等问题,研究了聚乙烯亚胺(PEI)对蒙脱石(MMT)和风化壳淋积型稀土矿的抑膨性能及作用机理。随着聚乙烯亚胺浓度的增加,聚乙烯亚胺对蒙脱石和风化壳淋积型稀土矿的抑膨效果逐渐增强。由0.4%聚乙烯亚胺和2%硫酸铵组成的复合浸出剂与单独使用2%硫酸铵相比,稀土的浸出效率从93.94%提高到95.24%,浸出时间缩短了约33%。聚乙烯亚胺可通过水解产生大量-NH_(3)^(+),从而中和黏土矿物夹层和表面的负电荷,减少静电排斥,削弱黏土矿物的水化和膨胀。PEI可在黏土颗粒上形成一层聚合物膜,改变颗粒表面的亲水性,减少水的侵入。小颗粒在长链PEI的包裹和桥联作用下发生团聚,从而增大了颗粒尺寸,有利于浸出剂的渗入。PEI骨架还能嵌入黏土夹层并挤出夹层水,从而抑制黏土矿物的膨胀。

关键词：聚乙烯亚胺蒙脱石风化壳淋积型稀土矿抑膨促渗

山西煤系软岩滑坡黏性滑带土的矿物成分与力学特性研究

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太原理工大学学报 2024年第2期55卷 306-315页

作者：刘慕琴易志强龙建辉靳玉琪闫宏艳曹晨阳太原理工大学矿业工程学院太原030024 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092 山西冶金岩土工程勘察有限公司太原030002

【目的】为了揭示山西煤系软岩滑坡黏性滑带土的独特力学特性。【方法】以黄河流域山西省境内4例典型煤系软岩滑坡黏性滑带土为研究对象,研究手段包括X射线衍射分析、慢剪试验和自由膨胀率试验。【结果】研究结果表明:1)黏性滑带土黏土... 详细信息

【目的】为了揭示山西煤系软岩滑坡黏性滑带土的独特力学特性。【方法】以黄河流域山西省境内4例典型煤系软岩滑坡黏性滑带土为研究对象,研究手段包括X射线衍射分析、慢剪试验和自由膨胀率试验。【结果】研究结果表明:1)黏性滑带土黏土矿物主要以蒙脱石、高岭石、伊利石和绿泥石为主,蒙脱石矿物质量分数分别为40.95%(东山某滑坡)、38.30%(临县某滑坡)、34.52%(乡宁某滑坡)、17.65%(泽州某滑坡);2)黏性滑带土的黏聚力和内摩擦角随含水率变化表现出两种模式(负指数和负相关),影响变化规律的蒙脱石矿物含量范围介于17.65%~34.52%;3)黏性滑带土的抗剪强度衰减程度随蒙脱石矿物含量变化呈现出两种相关性(正相关和负相关),影响衰减程度相关性变化的蒙脱石含量临界值为34.52%【.结论】研究成果从矿物成分角度阐述了黏性滑带土抗剪强度衰减规律,揭示了此类滑带土独特的强度属性规律特点。对于进一步揭示黄河流域地区的煤系软岩滑坡致灾机理具有理论意义。

关键词：黏性滑带土黏土矿物蒙脱石抗剪强度膨胀特性

铝氧化物对层状硅酸盐矿物和红壤酸化过程中铝活化的影响

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土壤学报 2024年

作者：李科伟徐仁扣中国科学院大学土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所)

层状硅酸盐矿物和铝氧化物是土壤酸化过程中铝活化的主要来源，二者也是土壤中化学反应较为活跃的部分。关于铝氧化物对层状硅酸盐矿物和土壤酸化过程中铝活化的影响及机制还有待深入研究。本文利用恒pH自动电位滴定仪精确控制模拟矿物... 详细信息

层状硅酸盐矿物和铝氧化物是土壤酸化过程中铝活化的主要来源，二者也是土壤中化学反应较为活跃的部分。关于铝氧化物对层状硅酸盐矿物和土壤酸化过程中铝活化的影响及机制还有待深入研究。本文利用恒pH自动电位滴定仪精确控制模拟矿物和土壤悬液的pH，研究了三水铝石对高岭石、无定型铝氧化物对高岭石和蒙脱石酸化过程中铝活化的影响；此外，还研究了两种铝氧化物和两种层状硅酸盐矿物在不同pH条件下的铝活化动力学；最后，选择了一种第四纪红黏土发育的红壤进行了包铝处理，研究了包铝对土壤铝活化的影响。结果表明，三水铝石对高岭石酸化过程中铝活化有促进作用。而包铝处理对高岭石酸化过程中交换性铝的产生有抑制作用，对水溶性铝的产生有促进作用。对于蒙脱石，无定型铝氧化物主要对交换性铝的产生有明显的促进作用。四种矿物的铝活化动力学结果表明，矿物铝释放的难易程度为：无定型铝氧化物>蒙脱石>高岭石>三水铝石。土壤包铝处理后，在pH4.3条件下，土壤交换性铝和水溶性铝含量均明显增加，水溶性铝含量增加幅度更大。这与高岭石包铝处理后的结果一致，主要原因是该土壤中的主要黏土矿物为高岭石。因此，铝氧化物对不同层状硅酸盐矿物铝活化有不同影响，主要与矿物的本性有关（如1:1或2:1型矿物）。而对于土壤酸化过程中铝活化的影响主要与其所含黏土矿物类型有关。

关键词：土壤酸化高岭石蒙脱石三水铝石铝氧化物铝活化

外源添加剂对鸡粪–花生壳好氧堆肥细菌多样性的影响

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河南农业大学学报 2024年

作者：史征李胜利李娟起马付生崔丹丹吴帼秀李阳河南农业大学园艺学院

【目的】研究外源添加剂蒙脱石、纳米二氧化硅(SiO2)对鸡粪–花生壳混合好氧堆肥过程中碳、氮变化和微生物群落多样性的影响。【方法】以鸡粪和花生壳混合堆肥为对照(CK)，分别在堆体添加质量分数5%蒙脱石(CK+M)、质量分数5%纳米SiO2(CK... 详细信息

【目的】研究外源添加剂蒙脱石、纳米二氧化硅(SiO2)对鸡粪–花生壳混合好氧堆肥过程中碳、氮变化和微生物群落多样性的影响。【方法】以鸡粪和花生壳混合堆肥为对照(CK)，分别在堆体添加质量分数5%蒙脱石(CK+M)、质量分数5%纳米SiO2(CK+S)、质量分数2.5%蒙脱石和质量分数2.5%纳米SiO2混合添加(CK+M+S)，测定堆体发酵温度和堆体碳、氮含量，利用高通量测序技术分析不同时期堆体细菌的差异性。【结果】同时添加蒙脱石和纳米SiO2可以有效提高堆体的升温速率和发酵温度，显著减少堆体氮素损失，提升堆体养分含量；高通量测序结果表明，添加蒙脱石和纳米SiO2可以提高细菌的多样性和丰富度；发酵时期中门水平下优势细菌群落为厚壁菌门、放线菌门、变形菌门、绿弯菌门和拟杆菌门，总比例达85.2%以上；添加蒙脱石可显著提升嗜热期放线菌门的相对丰度。同时添加蒙脱石和纳米SiO2后可提升热芽孢杆菌属和尿素芽孢杆菌属等嗜热性好氧微生物种群的相对丰度。【结论】在堆肥过程中，同时添加蒙脱石和纳米SiO2会影响不同时期优势细菌群落的相对丰度，提高细菌群落的多样性和丰度，进而起到加速堆肥进程、减少堆体氮素流失的作用。

关键词：堆肥鸡粪蒙脱石纳米二氧化硅花生壳微生物多样性

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页岩矿物不同润湿性表征与吸附微观机理

原子与分子物理学报 2024年第2期41卷 35-44页

作者：余曹张玉苹汪周华赵建飞刘煌廖浩奇王烁石胡义升西南石油大学油气藏地质与开发工程国家重点实验室成都610500 中石化西南石油工程公司钻井工程研究院德阳618000

无机矿物作为页岩气吸附的重要载体,其表面性质对甲烷吸附能力有着重要影响,而润湿性作为固体重要表面性质之一,对矿物气体吸附能力的影响不可忽视.文章以蒙脱石和石英作为研究对象,通过对矿物表面甲基化(-CH_(3))和羟基化(-OH)处理来... 详细信息

无机矿物作为页岩气吸附的重要载体,其表面性质对甲烷吸附能力有着重要影响,而润湿性作为固体重要表面性质之一,对矿物气体吸附能力的影响不可忽视.文章以蒙脱石和石英作为研究对象,通过对矿物表面甲基化(-CH_(3))和羟基化(-OH)处理来改变其润湿性,以探究无机矿物表面润湿性对甲烷吸附能力的影响.采用分子动力学方法研究矿物体系的润湿性,用接触角对润湿性进行定量表征,并构建纳米狭缝,结合巨正则蒙特卡罗方法模拟润湿性改变前后,CH4在矿物中的吸附变化.研究结果表明,水滴在羟基化矿物表面迅速破裂并铺展在矿物表面,而在甲基化表面铺展程度较小,普遍呈半球形.羟基化蒙脱石和石英表面的润湿接触角分别为12.7°和26.5°,均小于其甲基化表面接触角62.5°和85.7°.甲基化矿物甲烷吸附量均高于其羟基化,气体几乎大都以吸附状态位于孔隙壁面,随着矿物亲水性的减弱,其对甲烷吸附能力增强.

关键词：蒙脱石石英润湿吸附分子模拟

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蒙脱石负载氧化铈纳米酶用于克罗恩肠炎治疗

高等学校化学学报 2022年第12期43卷 102-113页

作者：陈夕雯程超群程远赵升魏辉南京大学现代工程与应用科学学院生物医学工程系南京固体微结构国家实验室江苏省人工功能材料重点实验室南京210023 南京大学化学化工学院化学与生物医药创新研究院生命科学分析化学国家重点实验室和配位化学国家重点实验室南京210023

通过水热法合成由临床用药蒙脱石(Montmorillonite,MMT)负载的高效纳米酶氧化铈(Cerium dioxide,CeO_(2)),通过开展体内外实验,拓展其在炎症性肠病治疗中的普适性.结果显示,CeO_(2)@MMT具有良好的类超氧化物歧化酶活性及类过氧化氢酶活... 详细信息

通过水热法合成由临床用药蒙脱石(Montmorillonite,MMT)负载的高效纳米酶氧化铈(Cerium dioxide,CeO_(2)),通过开展体内外实验,拓展其在炎症性肠病治疗中的普适性.结果显示,CeO_(2)@MMT具有良好的类超氧化物歧化酶活性及类过氧化氢酶活性,并且在小鼠克罗恩病的治疗中体现了明显的疗效及优异的生物安全性,为CeO_(2)@MMT的应用拓宽了方向.

关键词：炎症性肠病克罗恩病氧化铈基纳米酶蒙脱石活性氧物种

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聚乙烯亚胺的抑膨促渗机理（英文）

Journal of Central South University 2024年第2期 317-329页

作者：阳慧芳沙傲阳何正艳吴明瞿军吴晨捷徐志高池汝安 Key Laboratory of Resources Conversion and Pollution Control of the State Ethnic Affairs Commission College of Resources and Environmental Science South-Central Minzu University Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education School of Resources & Safety Engineering Wuhan Institute of Technology

为解决风化壳淋积型稀土矿(WCE-DREO)原地浸出过程中出现的滑坡和浸出速度慢等问题，研究了聚乙烯亚胺(PEI)对蒙脱石(MMT)和风化壳淋积型稀土矿的抑膨性能及作用机理。随着聚乙烯亚胺浓度的增加，聚乙烯亚胺对蒙脱石和风化壳淋积型稀土... 详细信息

为解决风化壳淋积型稀土矿(WCE-DREO)原地浸出过程中出现的滑坡和浸出速度慢等问题，研究了聚乙烯亚胺(PEI)对蒙脱石(MMT)和风化壳淋积型稀土矿的抑膨性能及作用机理。随着聚乙烯亚胺浓度的增加，聚乙烯亚胺对蒙脱石和风化壳淋积型稀土矿的抑膨效果逐渐增强。由0.4%聚乙烯亚胺和2%硫酸铵组成的复合浸出剂与单独使用2%硫酸铵相比，稀土的浸出效率从93.94%提高到95.24%，浸出时间缩短了约33%。聚乙烯亚胺可通过水解产生大量—NH3+，从而中和黏土矿物夹层和表面的负电荷，减少静电排斥，削弱黏土矿物的水化和膨胀。PEI可在黏土颗粒上形成一层聚合物膜，改变颗粒表面的亲水性，减少水的侵入。小颗粒在长链PEI的包裹和桥联作用下发生团聚，从而增大了颗粒尺寸，有利于浸出剂的渗入。PEI骨架还能嵌入黏土夹层并挤出夹层水，从而抑制黏土矿物的膨胀。

关键词：聚乙烯亚胺蒙脱石风化壳淋积型稀土矿抑膨促渗

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

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