Thermally unstable maghaemite and its palaeoclimatic significance in Chinese loess

Magnetite and maghaemite are the two main contributors to magnetic susceptibility in the Chinese loess/palaeosol sequence. Due to the close similarity in physical properties, early investigators treated them together as "magnetite". Utilising the property of thermally instability of maghaemite, we have been able to separate it from magnetite in loess and palaeosol samples from the upper parts of the Xifeng and Luochuan sections on the central Chinese Loess Plateau and compare its variation with depth and horizon. Our results indicate that thermally unstable maghaemite is relatively enriched in both 1) weakly weathered loess units and 2) towards the west, the direction of dust supply, suggesting that maghaemite is at least partially (coarse grains) of detrital aeolian origin while some pedogenic maghaemite (extra fine grains) occurs in the palaeosols. The physical meaning of magnetic susceptibility, therefore, needs to be reconsidered as a synthetic indicator reflecting the palaeoenvironment for both source area and deposition area. Thermally unstable goethite is a minor magnetic component of palaeosol samples, but it may play a significant role in determining characteristic magnetic remanence of weakly weathered loess samples, especially when one applies alternating-field cleaning.     

有机铵表面修饰型针铁矿萃淋材料萃CrO_4~（2－）研究

利用不同取代基有机按的正电性，对控制等电点条件下合成的针铁矿电负性表面进行修饰负载。采用红外光谱，热分析与扫描电镜研究材料的一些基本物性；考查了材料在以铬酸根为代表的二价阴离子萃取体系中有机铵不同取代基和体系中酸碱性对萃取性能的影响规律及其解释，萃取过程动力学因素。该萃淋材料对ＣｒＯ单级提取率大于百分之九十，萃取速度快，半萃取率所需时间仅１分钟左右。     

基于针铁矿法的沉铁过程动态建模

针对针铁矿法沉铁过程要求苛刻的沉铁环境,为了实现先进优化控制技术在湿法炼锌过程中针铁矿法沉铁过程中的应用,通过分析针铁矿法沉铁过程中气-液和固-液两相反应特点,根据串联连续搅拌槽式反应器(n-CSTR)的特性,基于化学反应动力学和质量守恒定律,分别建立针铁矿法沉铁过程中氧化反应、水解反应和中和反应的动态微分方程;然后,通过带多重时滞的动态微分方程组建立针铁矿法沉铁过程的机理模型,并且由动态微分方程组得到针铁矿法沉铁过程输入、输出关系的状态方程.最后,对该模型的计算值和实际测量值进行比较.研究结果表明:该模型能较好地表征各反应器溶液中Fe2+质量浓度和H+浓度的变化过程,为下一步先进优化控制技术的实施打下了良好的基础.     

介质离子强度对Cu2+在针铁矿和δ-MnO2表面吸附影响的红外光谱

应用红外光谱研究不同离子强度(c(NaNO₃)=0.01～1.0 mol/L）条件下, 针铁矿和δ-MnO₂吸附Cu²⁺前后表面羟基结构及其特征吸收峰的变化. 结果表明： 表面游离羟基参与了针铁矿和δ-MnO₂对Cu²⁺的吸附, 其Fe-O-（H）和Mn-O-（H）结构中的H⁺被Cu²⁺取代, 转变为Fe-O-
（Cu）和Mn-O-（Cu）; 随介质离子强度的增加, NaNO₃的NO^-₃能以-NO₂的形式参与吸附反应并缔结在两种氧化物表面; δ-MnO₂吸附Cu²⁺后特征吸收峰未发生明显变化, 而针铁矿则相反.     

化学腐蚀下岩土体力学特性变化的定量描述

运用化学动力学理论和岩土体微观结构研究相结合的方法定量研究化学腐蚀作用下岩土介质力学特性的劣化行为.通过试验,得出黏土在酸性条件下,其无侧限抗压强度及针铁矿质量分数随腐蚀时间变化的规律.基于量子化学和结构化学理论,通过试验和计算得出红黏土胶结本质及微观结构模型参数,并建立该黏土无侧限抗压强度与针铁矿质量之间的定量关系.对针铁矿在酸性条件下的溶解反应进行化学动力学分析,得出该反应动力学各主要参数.结合红黏土微观研究结果,建立了岩土体无侧限抗压强度随时间变化的数学模型.编制程序,对贵州红黏土在酸液腐蚀作用下,其无侧限抗压强度随时间动态变化过程进行计算.结果表明,与试验规律吻合较好.     

纺锤形铁黄α－FeOOH微晶合成动力学研究

本文对纺锤形α－ＦｅＯＯＨ微晶合成动力学过程进行了研究．利用复相反应经验动力学方程，考察了初始浓度、反应温度和空气流量对Ｆｅ（ＯＨ）２－ＰｅＣＯ３悬浮液氧化速率的影响，确定了α－ＦｅＯＯＨ成核－生长速率方程，证实了晶粒生长阶段存在溶解－氧化的动态平衡，根据活化能大小，推断相界面氧化反应为该复相反应的控制步骤，还对α－ＦｅＯＯＨ成核生长微观机理作了初步探讨．     

响应曲面法优化氨法焙烧后粉煤灰除铁工艺

通过响应曲面法(RSM)对粉煤灰与硫酸铵焙烧产物的浸出液进行除铁工艺参数的优化.以反应温度、溶液pH值和晶种加入量为变量，反应后溶液中铝离子质量浓度和铁离子质量浓度为相应变量，分别对黄铵铁矾法除铁过程和针铁矿法除铁过程建立相应的数学模型，并对影响因素进行了分析.通过实验对模型进行了检验，其误差在5%以内，表明模型具有一定的可靠性.对模型进行求解后，分别得出黄铵铁矾法除铁和针铁矿法除铁最佳工艺条件.     

Interactively interfacial reaction of iron-reducing bacterium and goethite for reductive dechlorination of chlorinated organic compounds

The interactively interfacial reactions between the iron-reducing bacterium （Shewanella decolorationis, S12） and iron oxide （α-FeOOH） were investigated to determine reductive dechlorination transformation of chlorinated organic compounds （chloroform and pentachlorophenol）. The results showed that the interactive system of S12＋ α-FeOOH exhibited relatively high dechlorination rate. By comparison, the S12 biotic system alone had no obvious dechlorination, and the α-FeOOH abiotic system showed low dechlorination rate. The enhanced dechlorination of chloroform and pentachlorophenol in the interactive system of S12＋α-FeOOH was derived from the promoted generation of adsorbed Fe（Ⅱ） by S12. A decrease in redox potential of the Fe （Ⅲ）/Fe （Ⅱ） couple in the interactive reaction system was determined by cyclic voltammetry. Our results will give new insight into interactively interfacial reaction between iron-reducing bacterium and iron oxides for degradation of chlorinated organic compounds under anaerobic condition.     

针铁矿对U(Ⅵ)的吸附性能研究

利用人工合成的针铁矿(α-FeOOH)作为吸附剂,对针铁矿吸附铀废水中U(VI)的影响因素、吸附动力学和吸附等温线进行了研究。探讨在不同pH值、吸附剂投加量和初始铀的质量浓度条件下针铁矿对U(VI)的吸附特性。研究结果表明:当温度为25 ℃、U(VI)浓度为10 mg/L、pH值为6、投加量为0.6 g/L时,针铁矿对U(VI)的吸附率最高可达98.44%;针铁矿对U(VI)的吸附符合准二级动力学方程,说明针铁矿对U(VI)的吸附主要是化学吸附;Freundlich等温吸附模型能更好地拟合针铁矿对U(VI)的吸附过程,说明针铁矿对U(VI)的吸附属于多层吸附。     

微生物异化还原及其对硝基苯的耦合降解

通过静态实验对地下环境中微生物异化还原降解硝基苯作用及其影响因素进行了研究。结果表明,铁还原微生物能以简单有机物为碳源生长并还原针铁矿,硝基苯可以作为唯一碳源被铁还原微生物利用,随着硝基苯浓度的升高,铁还原微生物的生长逐渐受到抑制,硝基苯浓度为600mg/L时,铁还原微生物的生长停滞。针铁矿浓度0.3mg/L、铁还原微生物浓度2?08cells/mL时耦合体系对硝基苯降解效果最好,硝基苯降解率达78.5%以上。腐植酸能作为电子穿梭体促进耦合体系中硝基苯的衰减,硝基苯降解率达88.8%以上,而维生素B2（VB2）抑制了硝基苯的降解。