国家自然科学基金(20677028)
- 作品数：7 被引量：152H指数：6
- 相关作者：周立祥熊慧欣梁剑茹陈福星周顺桂更多>>
- 相关机构：南京农业大学扬州大学更多>>
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- 相关领域：天文地球环境科学与工程理学生物学更多>>
- 不同晶型羟基氧化铁(FeOOH)的形成及其在吸附去除Cr(Ⅵ)上的作用被引量：58
- 2008年
- 羟基氧化铁(FeOOH)广泛存在于土壤、水体沉积物和矿山废水等环境介质中,通常以针铁矿、四方纤铁矿和纤铁矿等多种同质多像体形式存在。羟基氧化铁因具有稳定的化学性质、较高的比表面积和细微的颗粒结构,在重金属治理中被日益重视。由于矿物的环境功能与所形成矿物的性质如矿相、颗粒形貌及大小和结构界面特性密切相关,而矿物的这些性质又与其合成方法、条件密不可分,故本文介绍了羟基氧化铁的种类、结构组成、矿相稳定性及转化,重点对羟基氧化铁形成、制备方法或途径(水解沉淀、化学氧化、生物氧化与生物矿化和凝胶网格法等)及反应物和反应条件(铁盐种类、沉淀剂、pH值、温度、阴阳离子调节剂和表面活性剂等)对矿物产物性质的影响进行了综述,同时,对不同晶型羟基氧化铁在吸附去除重金属Cr(Ⅵ)上的作用的相关研究进行了概述。
- 熊慧欣周立祥
- 关键词：羟基氧化铁针铁矿纤铁矿
- α-FeOOH纳米微粒的凝胶网格沉淀法制备及光谱性质被引量：7
- 2009年
- 作为环境矿物材料的羟基氧化铁(FeOOH),可吸附和共沉淀环境介质中的污染物质,其去污能力与产物形貌结构、界面特性及制备方法等密切相关。FeOOH常由水解中和或空气氧化法制备,但其产物颗粒间易凝聚。文章报道了制备针铁矿(α-FeOOH)纳米微粒的一种新颖方法,即凝胶网格沉淀法,它以FeCl3为反应铁盐;明胶为反应介质,可避免沉淀颗粒凝聚成团.与共沉淀方法比较,它可制得分散均匀、大小均一的α-FeOOH纳米微粒;同时,利用光谱分析手段考察了明胶含量和FeCl3浓度对产物结晶度、颗粒形貌及粒径的影响,结果表明,其他条件一致时,在适宜的明胶含量(12%)和FeCl3浓度(0.6 mol.L-1)下所制备的α-FeOOH颗粒分散性最好,为短棒状纳米晶体,颗粒轴长约110 nm,直径平均约为35 nm,可见,该法合成α-FeOOH的颗粒形貌、大小与凝胶网格结构有关。
- 熊慧欣周立祥
- 关键词：针铁矿明胶光谱性质
- 酸性矿山废水中生物成因次生高铁矿物的形成及环境工程意义被引量：32
- 2008年
- 酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)是一类pH低并含有大量有毒金属元素的废水。AMD及受其影响的环境中次生高铁矿物类型主要包括羟基硫酸高铁矿物(如黄铁矾和施威特曼石等)和一些含水氧化铁矿物(如针铁矿和水铁矿等),而且这些矿物在不同条件下会发生相转变,如施氏矿物向针铁矿或黄铁矾矿物相转化。基于酸性环境中生物成因次生矿物的形成会"自然钝化"或"清除"废水中铁和有毒金属这一现象所获得的启示,提出利用这些矿物作为环境吸附材料去除地下水中砷,不但吸附量大(如施氏矿物对As的吸附可高达120mg/g),而且可直接吸附As(III),还几乎不受地下水中其他元素影响。利用AMD环境中羟基硫酸高铁矿物形成的原理,可将其应用于AMD石灰中和主动处理系统中,构成"强化微生物氧化诱导成矿-石灰中和"的联合主动处理系统,以提高AMD处理效果和降低石灰用量。利用微生物强化氧化与次生矿物晶体不断生长的原理构筑生物渗透性反应墙(PRB)并和石灰石渗透沟渠耦联,形成新型的AMD联合被动处理系统,这将有助于大幅度增加处理系统的寿命和处理效率。此外,文中还探讨了上述生物成因矿物形成在AMD和地下水处理方面应用的优点以及今后需要继续研究的问题。
- 周立祥
- 关键词：嗜酸性氧化亚铁硫杆菌酸性矿山废水砷石灰中和法
- 不同因素影响下Fe(Ⅲ)水解中和法制备FeOOH矿相的光谱分析被引量：20
- 2009年
- 羟基氧化铁(FeOOH)作为重金属等污染物的吸附材料倍受关注,但不同因素作用下形成的FeOOH产物矿相、结构性质的差异及其对环境功能的影响,却少有报道。采用X射线衍射仪,红外光谱仪,扫描电子显微镜和激光粒度分析仪,系统考察了Fe(Ⅲ)溶液水解中和形成FeOOH时,不同作用因素如铁盐种类、pH和温度等对产物矿相的影响。结果表明,pH 8条件下,Fe(Ⅲ)溶液水解产物均为二线水铁矿(Fe5HO8.4H2O);随着pH升高,Fe5HO8.4H2O会向α-FeOOH相转化。Cl-和NO3-离子的存在分别有利于β-FeOOH和α-FeOOH的形成;SO42-会阻碍Fe5HO8.4H2O向-αFeOOH相转化;Fe2+存在时,会促进Fe5HO8.4H2O向α-FeOOH相转化。加热陈化,可促进Fe5HO8.4H2O转化为α-FeOOH,且利于良好结晶α-FeOOH的形成。但pH≤5,富含Cl-的Fe(Ⅲ)溶液加热水解利于β-FeOOH的生成。不同因素影响下形成的FeOOH,在矿相、表面基团、颗粒形貌和粒径大小上存在一定的差异。
- 熊慧欣梁剑茹徐轶群周立祥
- 关键词：羟基氧化铁针铁矿光谱分析
- 城市污泥中Cu回收研究:生物沥浸-溶剂萃取-电积沉Cu技术被引量：4
- 2009年
- 城市污泥通常含有大量有机质但也存在数量不等有害金属,在不影响污泥有益成分的基础上,去除和回收污泥中金属,既使污泥无害化又产生经济效益,意义重大.针对苏州某工业园区污泥重金属含量较高,研究利用生物沥浸-溶剂萃取-电积技术回收城市污泥中重金属Cu的工艺,并探讨了采用5-壬基水杨醛肟萃取剂M5640从城市污泥生物沥浸液中萃取分离Cu和Fe的最佳工艺参数.结果表明,经过生物沥浸处理72 h后,城市污泥中重金属Cu溶出率高达90%.当最佳工艺条件为:萃取剂体积分数为2%,相比(有机相与水相体积比,以O/A表示)为1/3,沥浸液pH为2.0时,沥浸液中Cu的一级萃取率达到95%以上,而Fe的共萃率低于10%;反萃取试验结果表明,在反萃取相比为2/1的条件下用1.5 mol/L硫酸溶液进行反萃取,Cu的一级反萃取率达到80.07%;反萃取后的富集Cu溶液作为电解液,在槽电压为2.1 V、电解温度为55℃条件下电积6 h,Cu回收率达到90%以上.在整个工艺中萃余液和反萃液均可循环利用无废液排放,对含Cu高的污泥,利用生物沥浸-溶剂萃取-电积技术回收有良好的应用前景.
- 陈海平周立祥王世梅梁剑茹
- 关键词：城市污泥CU生物沥浸萃取电积回收
- 极端酸性环境下形成的施威特曼石(schwertmannite)及其环境学意义被引量：19
- 2007年
- 施威特曼石(schwertmannite)是近年来发现存在于含SO42-丰富的极端酸性环境下的一种次生羟基硫酸高铁矿物,其结晶度较差,形态特殊,表面基团活性强,对其存在环境中有毒重(类)金属元素的迁移与钝化有重要影响。本文详细地介绍了施威特曼石的形成、组成结构、稳定性能、溶解度及其与重(类)金属元素的相互作用等方面的研究进展,并对其在地下水除砷中的应用前景进行了讨论。
- 廖岳华周立祥
- 关键词：环境学意义
- 施氏矿物Schwertmannite的微生物法合成、鉴定及其对重金属的吸附性能被引量：41
- 2007年
- 在K^＋缺乏的FeSO4-H2O体系（pH2．5）中，利用氧化亚铁硫杆菌对亚铁的生物氧化作用，合成了一种新型羟基硫酸高铁矿物Schwertmannite（施氏矿物）。借助扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶转换红外光谱（FTIR）、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）等方法对其组成和结构进行了分析与表征，同时还对其重金属吸附性能进行了研究。结果表明，A．ferrooxidansLX5休止细胞可在2d内将在FeSO4-H2O体系中0．2mol·L^-1Fe^2＋全部氧化成Fe^3＋，溶液pH由起始的2．5下降至2．10，约有15％的Fe^2＋被转化成红棕色沉淀，余下85％的Fe^2＋氧化后以Fe^3＋形式存在于溶液中。鉴定结果表明合成的红棕色羟基硫酸高铁沉淀为施氏矿物。吸附试验表明，施氏矿物对重金属阳离子Cu^2＋，Zn^2＋与Cr^3＋的吸附受pH的控制，吸附率随pH的升高而增加，约在6．0～7．0时达到最大吸附率。当溶液中三种金属离子浓度为50mg·L^-1时，最大吸持率分别为99．3％，99．4％与87．6％。
- 周顺桂周立祥陈福星
- 关键词：氧化亚铁硫杆菌重金属吸附
