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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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导电蒙脱石基陶瓷/碳复合材料的制备与性能

高校化学工程学报 2022年第5期36卷 748-756页

作者：吴雪平徐元强王鑫肖客松齐晓林张先龙合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009 合肥工业大学分析测试中心安徽合肥230009

针对陶瓷材料结构-功能一体化,提出先以蒙脱石为模板,葡萄糖为碳源,采用溶液吸附的方法制备蒙脱石-葡萄糖;然后调控葡萄糖溶液的浓度,热压烧结蒙脱石-葡萄糖得到蒙脱石基陶瓷/碳复合材料。采用阿基米德排水法、三点弯曲测试和扫描电镜... 详细信息

针对陶瓷材料结构-功能一体化,提出先以蒙脱石为模板,葡萄糖为碳源,采用溶液吸附的方法制备蒙脱石-葡萄糖;然后调控葡萄糖溶液的浓度,热压烧结蒙脱石-葡萄糖得到蒙脱石基陶瓷/碳复合材料。采用阿基米德排水法、三点弯曲测试和扫描电镜等研究蒙脱石中葡萄糖的含量对陶瓷/碳复合材料的气孔率、力学性能和导电性能的影响。结果表明:蒙脱石吸附的葡萄糖在热压过程中原位碳化,增加了陶瓷/碳复合材料的显气孔率,导致弯曲强度和断裂韧性降低,但显著提高了陶瓷/碳复合材料的电导率。当葡萄糖溶液的质量分数为10%时,陶瓷/碳复合材料的碳质量分数为7.62%,电导率达到0.523S·m^(-1)。蒙脱石表面和层间的葡萄糖原位碳化,形成导电网络,促进了载流子的有效传递。在26.5~40 GHz频率范围内,获得的陶瓷/碳(碳质量分数为7.62%)最佳反射损耗为-41.35 dB,具有良好的吸波性能。

关键词：蒙脱石陶瓷/碳力学性能导电性能

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

钠基、钙基蒙脱石低含水率状态下基质势能的多元动力学研究

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工程力学 2022年第4期39卷 230-237页

作者：江舒棋赵红华张超张大帅王小红工业装备结构分析国家重点实验室大连116024 大连理工大学工程力学系大连116024 湖南大学土木工程学院长沙410082

基于分子动力学和元动力学(Metadynamics)的研究方法,探索了钠基蒙脱石和钙基蒙脱石在低含水率状态下的基质吸力,建立了含水率在5%~30%的土水特征曲线,通过曲线对比发现钠基蒙脱石与钙基蒙脱石的基质吸力均随含水率的升高而指数下降,并... 详细信息

基于分子动力学和元动力学(Metadynamics)的研究方法,探索了钠基蒙脱石和钙基蒙脱石在低含水率状态下的基质吸力,建立了含水率在5%~30%的土水特征曲线,通过曲线对比发现钠基蒙脱石与钙基蒙脱石的基质吸力均随含水率的升高而指数下降,并且在含水率小于20%时,钠基蒙脱石的基质吸力略小于钙基蒙脱石,含水率大于20%后钠基蒙脱石基质吸力略大于钙基蒙脱石。得到钠基蒙脱石在5%含水率时的基质吸力约为4.2 GPa,钙基蒙脱石在5%含水率时的基质吸力约为4.4 GPa。该研究结果为众多吸力测量的实验值和理论模型提出的预测值提供了参考。

关键词：蒙脱石分子动力学元动力学基质势能土水特征曲线

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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

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温度对MX-80膨润土物理性能的影响

金陵科技学院学报 2024年第1期40卷 46-53页

作者：陈梦豪付海曹珊珊林铭宇陈良宇桂林理工大学土木工程学院广西桂林541004 河北海创岩土工程有限公司河北唐山063009

为研究高温受热对膨润土物理性能的影响,将MX-80膨润土粉末置于4种不同温度(25、100、150、200℃)下受热30 d后,对其进行比重、界限含水率、膨胀指数试验。在此基础上,利用热重分析试验(TGA)和X射线衍射试验(XRD)揭示高温受热后MX-80膨... 详细信息

为研究高温受热对膨润土物理性能的影响,将MX-80膨润土粉末置于4种不同温度(25、100、150、200℃)下受热30 d后,对其进行比重、界限含水率、膨胀指数试验。在此基础上,利用热重分析试验(TGA)和X射线衍射试验(XRD)揭示高温受热后MX-80膨润土的物理性能变化及微观机理。试验结果表明:MX-80膨润土的比重、界限含水率、膨胀指数均随受热温度增加而减小,100℃以下受热时温度对膨润土物性的影响较小,在150℃及以上受热时对物性指标的影响较大;受热30 d后MX-80膨润土中蒙脱石含量减少,150、200℃下受热后出现了新矿物钠云母,表明受热温度达到150℃后土中出现了蒙脱石向钠云母的转化;受热后MX-80膨润土吸附的弱结合水、强结合水含量减少;MX-80膨润土物理性能的变化可归因于不同高温作用后土中蒙脱石向钠云母的转化和结合水的脱附。

关键词：温度 MX-80膨润土物理性能蒙脱石结合水钠云母

蒙脱石基复合光催化材料处理有机废水研究进展

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复旦学报（自然科学版） 2022年第2期61卷 238-248页

作者：谢潇琪范鹏凯刘超河北地质大学宝石与材料学院河北石家庄050031 河北地质大学硅酸盐固废资源化利用河北省工程研究中心河北石家庄050031

半导体光催化作为一种绿色催化技术,具有广阔的应用前景。然而,到目前为止,光催化材料仍存在可见光利用率低,稳定性差,催化效率较低,难回收等问题。其中,光催化剂的负载化是解决回收与再利用的关键,也是其走向绿色应用的必由之路。蒙脱... 详细信息

半导体光催化作为一种绿色催化技术,具有广阔的应用前景。然而,到目前为止,光催化材料仍存在可见光利用率低,稳定性差,催化效率较低,难回收等问题。其中,光催化剂的负载化是解决回收与再利用的关键,也是其走向绿色应用的必由之路。蒙脱石是一种由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物,在自然界中储量大、开采成本低,是一种优良的载体材料,在光催化材料中得到了广泛应用。本文系统介绍了目前蒙脱石基复合光催化材料的研究进展及其制备工艺,讨论了光催化技术在现实中的主要应用,最后对其发展前景进行了展望。

关键词：光催化蒙脱石复合光催化材料降解污染物

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不同天然矿物制备纳米硅及微观形貌特征研究

非金属矿 2024年第4期 25-29页

作者：李春生吴小贤浙江省地质院浙江省非金属矿工程技术研究中心浙江省海洋地质调查大队

本试验以叶蜡石、蒙脱石、硅藻土和二氧化硅为前驱体，通过熔盐辅助镁热还原的方法制备不同形貌纳米硅材料。采用X射线衍射（XRD）、低温N2-吸附/脱附、扫描电镜（SEM）等研究不同矿物前驱体、金属镁添加量对制备多孔纳米硅的影响。结... 详细信息

本试验以叶蜡石、蒙脱石、硅藻土和二氧化硅为前驱体，通过熔盐辅助镁热还原的方法制备不同形貌纳米硅材料。采用X射线衍射（XRD）、低温N2-吸附/脱附、扫描电镜（SEM）等研究不同矿物前驱体、金属镁添加量对制备多孔纳米硅的影响。结果表明，镁的加入量对纳米硅含量具有双相效应，适量的金属镁可促进前驱体中SiO2的还原，然而当加入的镁超过一定量时，会导致纳米硅产率降低；蒙脱石前驱体中不同矿物的SiO2在镁热还原过程中表现出不同的活性，SiO2被还原活性顺序为蒙脱石>长石>石英；因蒙脱石与叶蜡石结构稳定性不同，在相同还原条件下，蒙脱石比叶蜡石更易被镁还原。不同硅前驱体制备的纳米硅材料在形貌和孔结构等方面存在差异，选择不同结构的前驱体，可获得形貌特异的纳米硅材料。

关键词：叶蜡石蒙脱石硅藻土镁热还原纳米硅

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蒙脱石在硫酸溶液中的特征变化与反应过程

矿物学报 2023年第1期43卷 75-82页

作者：高铜熙孙红娟彭同江储凌燕西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621010 西南科技大学固体废物处理与资源化教育部重点实验室四川绵阳621010 西南科技大学矿物材料研究所四川绵阳621010

基于自然界地球表层土壤中的典型矿物及酸性特征,选择四川盐亭蒙脱石与0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L硫酸溶液在25℃下进行反应,反应的时间7d、15d、21d、30d,构建蒙脱石-硫酸溶液反应体系。采用ICP-OES对反应后滤... 详细信息

基于自然界地球表层土壤中的典型矿物及酸性特征,选择四川盐亭蒙脱石与0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L硫酸溶液在25℃下进行反应,反应的时间7d、15d、21d、30d,构建蒙脱石-硫酸溶液反应体系。采用ICP-OES对反应后滤液中Al^(3+)和Si^(4+)离子含量进行分析,采用XRD和SEM对蒙脱石原样和反应后样品的结构和形态进行分析。结果表明,滤液中Al^(3+)和Si^(4+)含量均随硫酸浓度的增大和反应时间的增加而逐渐增加,并表现为差异性溶解。反应后的蒙脱石(001)特征峰出现宽化、强度降低并向高角度一侧偏移,反应产物的分散性增强,阳离子交换容量逐渐降低。蒙脱石在硫酸溶液中是组分逐渐释出,并引起结构有序程度和阳离子交换容量降低的反应过程。

关键词：蒙脱石硫酸溶解率反应过程