导读:本文包含了粘土矿物论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:粘土,矿物,泥岩,病原菌,生物,复合物,孔隙。
粘土矿物论文文献综述
管东红,管映兵,杨帆[1]（2019）在《粘土矿物及其衍生物处理重金属废水的应用研究进展》一文中研究指出为了选择合适的吸附剂用于去除目标重金属,并促进新型吸附剂的开发。本文综述了重金属废水常见的处理方法.与其他方法比较,吸附法因其操作简单、高效和成本低等特点,吸附法是一种高效和最具推广应用价值的重金属废水处理方法,吸附法处理重金属废水的关键在于吸附材料的性能。粘土矿物和改性粘土矿物等是去除废水中金属离子的有效吸附材料。本文综述了高岭土、膨润土、蒙脱土、蛭石、凹凸棒石等粘土矿物在重金属废水处理中的研究及应用现状。介绍了各种粘土矿物和改性粘土矿物的结构、组成及合成,阐述了粘土矿物及改性粘土矿物吸附重金属的主要过程。同时展望了粘土矿物吸附剂用于重金属废水处理的前景及发展趋势。(本文来源于《广东化工》期刊2019年17期）
洪志能,姜军,李九玉,徐仁扣[2]（2019）在《粘土矿物和氧化铝覆盖石英柱中病原菌迁移研究》一文中研究指出迁移能力是评估病原菌环境风险的一项重要指标。目前有关细菌迁移规律的认知主要基于以纯石英砂作为填充介质的土柱实验研究。然而,在自然土壤中石英表面往往被粘土矿物和氧化物所覆盖,这些覆盖物对细菌迁移的影响尚不清楚。我们利用有机粘结剂制备了表面负载高岭石(KaoQuartz),蒙脱石(MontQuartz)和铝氧化物(AlQuartz)的石英,运用土柱实验、细菌平衡吸附实验、红外光谱和胶体稳定理论(DLVO)等手段研究了在不同离子强度(IS)和溶液pH条件下大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在上述饱和流石英砂柱中的迁移行为和微观机制。结果表明升高IS或降低pH值会阻碍细菌在所有供试石英砂柱中的迁移(金黄色葡萄球菌在不同IS水平下通过AlQuartz的迁移除外)。在所有溶液条件下,大肠杆菌均显示出比金黄色葡萄球菌更高的移动能力。供试叁种表面覆盖矿物(特别是氧化铝)均降低了两种细菌的迁移性。细菌在两种粘土矿物覆盖的石英砂(KaoQuartz和MontQuartz)体系中的迁移行为(即迁移能力随IS、pH、细菌种类的变化趋势)与纯石英砂中类似,并可以用DLVO理论解释。然而,在AlQuartz体系细菌迁移能力与DLVO的预测存在较大偏差,这可能由于氧化铝与细菌之间存在疏水效应和化学作用等非DLVO作用力。无论何种溶液条件、何种细菌和多孔介质类型,细菌在石英砂柱中的滞留均与细菌在石英表面的粘附有显着相关性,证明细菌粘附对土壤中病原菌传播具有重要影响。本文的研究结果表明在病原微生物迁移的研究中不能忽视土壤矿物对细菌的粘附作用,目前基于纯石英砂柱的研究结果很可能高估了土壤中病原菌向水体迁移的环境风险。(本文来源于《2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会论文摘要集》期刊2019-07-21）
杨森,杨刚[3]（2019）在《粘土矿物表面电场对界面离子吸附行为的重要调节作用》一文中研究指出离子吸附与交换是土壤中重要而又基础的过程之一。离子吸附性能是衡量土壤矿物性能一个关键性指标,也与土壤中众多的物理和化学过程息息相关。粘土/溶液界面的吸附不仅深刻影响着土壤矿物的溶解、表面沉淀、离子交换和催化反应性能,还在很大程度上决定着营养元素的吸收与利用以及水分和污染物在土壤系统中的迁移和运输。因此,研究粘土/溶液界面的离子吸附行为与机制,有助于我们深入理解土壤矿物质的吸附等各方面性能,同时对于治理全球性的环境污染问题以及维持生态可持续发展等方面都具有深远的意义。粘土矿物一般都具有大量的表面电荷。我们对单种离子界面吸附行为进行了系统的研究,发现粘土矿物表面电荷产生的电场在离子吸附过程中发挥了至关重要的作用。各种离子在不同粘土矿物/溶液界面的吸附研究结果均表明离子的数量和强度随着表面电场的提高而得到显着提升,但是不同粘土矿物上的离子吸附的机制可能会有所不同。如在高岭石表面,所有电场强度下离子吸附均为极化作用所支配;而在云母表面,低电场和高电场的离子吸附行为分别由水合作用和极化作用所支配。此外,在高电场时,重金属离子发生显着的内圈吸附,且吸附强度超过碱金属离子,这表明表面电场是造成重金属污染的根本原因。在真实的土壤溶液中,多种金属离子会共存并发生共吸附和交换等过程。我们研究了多种双金属离子在蒙脱石/溶液界面的吸附行为,发现双金属离子的共吸附行为存在普遍的规律,即金属离子的吸附模式不会受共离子的影响,但其吸附数量和吸附稳定性会明显受到影响。不过,不同的双离子体系也存在着不同的吸附特性:共存促进了Pb～(2+)离子的吸附但抑制了Cd～(2+)离子的吸附;Cs～+离子的存在抑制了Pb～(2+)离子的吸附,而共存的Pb～(2+)离子抑制了Cs～+离子的吸附;Pb～(2+)离子和Na～+离子共存于同一体系促进了彼此的吸附;K～+离子和Cs～+离子在对矿物表面吸附位点的竞争过程中Cs～+离子更占优势,等等。我们进一步改变了表面电荷的位置,发现不同双金属离子在贝得石/溶液界面的共吸附也表现出不同的特性,但是与蒙脱石/溶液界面的共吸附结果有着显着的区别,并且双金属离子表现出明显的竞争性吸附行为,如Pb～(2+)和Na～+离子在贝得石表面的吸附表现为此消彼长的趋势,且电场强度显着影响了两者的吸附序列,在高电场条件下为明显的Pb～(2+)>Na～+序列,而在低电场条件下为Pb～(2+)Na～+序列,等等。双金属离子吸附结果也表明了表面电场是粘土体系严重受到重金属离子污染的根本原因。(本文来源于《2019年中国土壤学会土壤环境专业委员会、土壤化学专业委员会联合学术研讨会论文摘要集》期刊2019-07-21）
孙亚乔,校康,段磊,王晓冬[4]（2019）在《粘土矿物作用下铬的迁移转化机理研究进展》一文中研究指出铬含量超标威胁生态环境安全,探究多种粘土矿物作用下铬的迁移转化机理,可以为铬污染土壤修复提供理论依据。主要从粘土矿物对铬的氧化-还原、吸附-解吸、催化作用等几个方面归纳分析了粘土矿物作用下铬迁移转化机理的研究现状,探讨了氧化物及微生物作用、pH、温度、有机质、矿物类型等因素对铬迁移转化的影响。首先,锰氧化物是氧化Cr(Ⅲ)的唯一天然矿物,其结构中Mn(Ⅱ)或Mn(Ⅲ)含量越高,氧化能力越强;低温、碱性条件下,Cr(Ⅲ)稳定性较高。锰氧化细菌会加速Cr(Ⅲ)的氧化,矿物表面吸附的Mn(Ⅱ)会抑制Cr(Ⅲ)的氧化。其次,黄铁矿、黑云母、绿泥石、柯绿泥石、磁铁矿等矿物常用于Cr(Ⅵ)还原,黄铁矿组成中的Fe(Ⅱ)和S2~(2-)能有效地还原Cr(Ⅵ),而黑云母、绿泥石只有经生物作用产生Fe(Ⅱ)才能还原Cr(Ⅵ),蒙脱石、伊利石、高岭石、黄铁矿对Cr(Ⅵ)的还原速率在pH<4.5时较大。最后,高岭石、伊利石、蛭石、蒙脱石可吸附固持Cr(Ⅵ),且酸性、有机质含量低的条件下吸附效果明显,吸附顺序为:高岭石>伊利石>蛭石=蒙脱石;粘土矿物层间结合比表面结合更强,可对粘粒矿物进行改性以提高吸附效果。在吸附机理方面,研究者广泛采用Langumiur、Freundlich等方程来描述矿物对铬的吸附。粘土矿物作用下铬的迁移转化机理探究,可以使我们更加深入的了解沉积物、土壤对铬的解毒原理以及矿物在其中所起的作用,这对于矿物材料吸附性能的提高、铬污染土壤的治理具有深远的意义。(本文来源于《生态环境学报》期刊2019年07期）
仙永凯[5]（2019）在《粘土矿物的转化及对页岩储层的影响》一文中研究指出在页岩储层中粘土矿物是其重要的矿物成分,所以对粘土矿物的研究也是页岩储层研究的重要组成部分。本文通过对五峰组-龙马溪组页岩全岩X衍射、粘土X衍射对泥页岩中的矿物组分定量分析有清楚的认识,通过氮气吸附实验确定了页岩的比表面积大小,通过普通扫描电镜和氩离子抛光扫描电镜可以观察到粘土矿物转化形成的孔隙。在前人对粘土矿物转化研究的基础上,本文重点探讨总结了页岩储层中高岭石、长石、蒙脱石向伊利石以及绿泥石转化的过程。在粘土转化的基础上,又重点突出在粘土矿物对页岩中吸附能力的大小的研究,以及粘土矿物对孔隙度的影响。通过扫描电镜的观察粘土矿物转化后形成的微孔和纳米孔可以分为四种,即:中间层,间粒,粘土和与有机物接触的裂缝,微裂纹。再者虽然粘土矿物对于孔隙度的改善作用非常有限,但是粘土矿物能够提供较多的比表面积。(本文来源于《四川地质学报》期刊2019年02期）
周金虹[6]（2019）在《粘土矿物孔道表面与流体相互作用的分子模拟》一文中研究指出粘土矿物是自然界中分布广泛的矿物类型。岩石圈中多数的地质作用和生物地球化学过程都有粘土矿物的参与。具有一维孔道和二维孔道结构的2:1型粘土矿物中更是工业应用中非常理想的原材料。无论粘土矿物的一维孔道还是二维孔道,均存在受限制水。在材料学研究中发现纳米孔道中受限制水的运动会改变溶液的氢键网络和离子溶剂化行为。因此认识粘土矿物中受限制水的行为不仅有助于了解地质作用,同时为提高材料性能提供理论基础。由于提纯一维孔道的纤维状粘土矿物以及控制实验中维持高温高压的难度较大,关注一维孔道以及高温高压下二维孔道中受限制水的研究并不多见,绝大部分关于粘土矿物表面与水之间的相互作用的研究都集中在常温常压下二维孔道的粘土矿物。因此对一维孔道的水化作用以及盆地条件下二维孔道的水化作用的报道较少。粘土矿物的强亲水性会抑制类似甲烷的非极性基团的进入,然而页岩气的成藏却又与粘土矿物表面息息相关,因此粘土矿物孔道中甲烷和水分子的竞争吸附一直受到大家的关注。近期研究发现伊利石含量越高的页岩气藏,其气藏的质量会越好,这说明伊利石表面对甲烷分子的吸附有着重要意义。本文采用分子模拟方法对粘土矿物中不同维度孔道的粘土表面与水分子的相互作用,盆地条件下的高温高压对二维孔道中水化作用的影响以及二维孔道中甲烷和水分子的竞争吸附进行研究:(1)纤维状粘土矿物一维孔道中的水化作用海泡石的研究中发现,常温常压下孔道中的沸石水在相当低的相对湿度才会失去,结构水更是难以脱离孔道的束缚。本文通过分子动力学模拟结果获得一个新的沸石水分布位置结构,与前人实验推断所得结构有所不同,增加了一个新的沸石水位置,并发现在一维孔道中的受限制水的活动性较二维孔道的更低。坡缕石的成分较海泡石复杂,因而在对其的研究中选取了叁种结构进行分析:电中性纯叁八面体,电中性两种八面体共存,以及带电荷的坡缕石。研究结果认为,电中性坡缕石结构中八面体的不同对孔道吸附量不会产生影响,而带电荷的坡缕石孔道中的阳离子则会导致水吸附量的明显下降。电中性坡缕石中的沸石水分布模型均相似并和实验提出的分布模型一致,均是存在两个沸石水位置。孔道中阳离子的存在完全改变了孔道中的沸石水分布。孔道中水分子的活动性则会同时受到阳离子及八面体的影响。(2)伊蒙混层粘土矿物——累托石二维孔道中的水化作用本文将混层粘土矿物和蒙脱石的二维孔道中的水化作用进行比较。研究结果发现累托石与蒙脱石的二维孔道对水分子的限域作用类似。随着受限制水含量的增加,蒙脱石和累托石层间均会依次形成单层和双层水合物态,但蒙脱石的单层至双层的膨胀则比累托石更容易发生。在累托石中,由于伊利石层的表面电荷比蒙脱石层的更高,Na离子与伊利石层的作用更强所以倾向于靠近伊利石层表面分布,层间离子呈现出非对称分布,这与蒙脱石中的对称分布不同。(3)盆地条件下蒙脱石二维孔道中的水化作用本文考虑了温度压力对蒙脱石层间域中受限制水的分布及运动的影响。结果中发现,随着温度压力的升高,Na-蒙脱石中双层水合物对应的含水量会减少,且在静岩压7 km条件下,蒙脱石层间单层水合物比双层更为稳定,这都代表着天然的脱水事件。埋深的增加同时会提高孔道内物质的活动性。(4)盆地条件下伊利石二维孔道中甲烷和水分子竞争吸附研究本文对盆地条件下伊利石形成的二维纳米孔中甲烷和水分子的竞争吸附进行了系统研究,总结出相对湿度是决定甲烷分子是否可以进入粘土孔道的关键因素,埋深的增加可以促进甲烷分子的吸附。孔道中的水分子主要分布在粘土表面与阳离子配位,而甲烷分子则主要成团分布在层中间区域。同时孔径和埋深的增加都能提高孔道内物质的活动性。综上所述,粘土矿物一维孔道和二维孔道均对孔道内的物质有明显的限域效应,且一维孔道的束缚作用强于二维孔道,这为粘土矿物材料的设计提供了理论基础。本文发现埋深的增加可以使粘土矿物的二维孔道发生脱水事件,这可作为地层孔隙水的其中一个来源的解释。本文还发现甲烷分子大量进入粘土矿物表面形成的二维孔道需要低相对湿度条件,这为寻找页岩气藏提供了理论指导。(本文来源于《南京大学》期刊2019-06-10）
韩宇霞[7]（2019）在《TiO_2/天然粘土矿物纳米复合物的制备及其吸附性能研究》一文中研究指出近年来,水资源污染问题已经十分严重。其中高氟水污染和染料废水的排放是较为突出的两个问题。吸附法是目前处理污水比较理想的方法。吸附法处理水污染依赖于性能优良、价廉的吸附材料。天然粘土矿物有望成为廉价吸附剂应用于水处理。但是天然粘土矿物一般都比表面积小、活性低,导致其吸附性能较差。为了提高其吸附性能通常办法是将天然粘土矿物进行改性处理,但是常用的改性方法存在成本较高,实验操作复杂,能源消耗大等缺点。因此天然粘土矿物新型、简单改性方法的研究对降低吸附剂成本以及提高其吸附性能至为重要。本文首次采用TiO_2纳米粒子表面修饰法对天然煤系高岭土进行改性,水热法合成TiO_2/天然煤系高岭土纳米复合物,研究了水热温度、水热时间对改性效果的影响。在此基础上用同样的方法对普通天然高岭土和天然蒙脱土进行改性,并用改性前后的粘土矿物作为吸附剂,研究了其对氟离子和有机染料刚果红的吸附性能。具体结果如下:以天然煤系高岭土为原料,硫酸钛为钛源,采用水热法制备出TiO_2/天然煤系高岭土纳米复合物。用X射线衍射分析(XRD)、N_2吸附-脱附及孔径分布分析、透射电镜分析(TEM)和等离子体发射光谱分析(ICP)等表征手段对纳米复合物进行了表征。结果表明,所制备出的纳米复合物是由天然煤系高岭土和负载在其表面的锐钛矿型TiO_2纳米粒子组成;当水热温度等于120℃、水热时间为24 h、天然煤系高岭土和TiO_2的质量比等于5/5时,复合物的性能最佳,其比表面积达到118.0 m~2/g,比改性前天然煤系高岭土大7.3倍;Al~(3+)离子的溶出率达到47.7%。以同样的方法对普通天然高岭土、天然蒙脱土进行改性,在上述最佳条件下制备了TiO_2/天然高岭土纳米复合物和TiO_2/天然蒙脱土纳米复合物。并用多种表征手段对纳米复合物进行了表征。结果表明,制备的纳米复合物是由天然高岭土、天然蒙脱土和负载在其表面的锐钛矿型TiO_2纳米粒子组成;当TiO_2的含量为50%时,TiO_2/天然高岭土纳米复合物、TiO_2/天然蒙脱土纳米复合物的比表面积分别达到88.1和239.8 m~2/g,分别比改性前天然高岭土和天然蒙脱土大8.5和2.9倍;Al~(3+)离子的溶出率分别达到54.2和55.0%。以上述叁种天然粘土矿物、其纳米复合物以及纯TiO_2作为吸附剂,研究了其对氟离子的吸附性能,探究了吸附剂用量、溶液pH、吸附时间、溶液的初始浓度、温度等因素对吸附的影响。结果表明,当氟离子溶液浓度为10 mg/L、吸附液体积为20 mL、吸附剂用量为100 mg、吸附时间为60 min、溶液pH=7、纳米复合物中TiO_2含量为50%时,TiO_2/天然煤系高岭土纳米复合物、TiO_2/天然高岭土纳米复合物和TiO_2/天然蒙脱土纳米复合物对氟离子的吸附率达到最高,分别为86.7、89.2和89.7%,分别比改性前叁种天然粘土提高71.4、79.4和89.7%。并且对氟离子的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,属于单分子层吸附。同时制备的叁种纳米复合物对高氟地下水(5.8 mg/L)显示出良好的吸附能力,能够将其浓度降低到国家生活饮用水标准以下(<1.0 mg/L)。以上述叁种天然粘土矿物、其纳米复合物以及纯TiO_2作为吸附剂,研究了其对刚果红染料的吸附性能,探究了吸附剂用量、溶液pH、吸附时间、溶液的初始浓度等因素对吸附的影响。结果表明,TiO_2/天然煤系高岭土纳米复合物和TiO_2/天然高岭土纳米复合物对刚果红染料的最大吸附量分别为280.1和295.0 mg/g,比改性前天然煤系高岭土和普通天然高岭土(分别为34.2和16.7 mg/g)提高许多,并且对刚果红染料的吸附均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型,属于单分子层吸附;而TiO_2/天然蒙脱土纳米复合物对刚果红染料的最大吸附量为301.0mg/g,与改性前天然蒙脱土(304.0 mg/g)相差不多,而且对刚果红染料的吸附符合准二级动力学模型和Freundlich吸附等温模型,属于多分子层吸附。(本文来源于《内蒙古师范大学》期刊2019-06-05）
高丽慧[8]（2019）在《粘土矿物催化生物质热解机理及生物炭吸附特性研究》一文中研究指出生物质是我国储量丰富的绿色能源,生物质的高效利用是近年来广大科研工作者研究的热点问题。但目前生物质热解技术存在气体产率低、热解液体氧含量高及酸性大等问题。催化热解是增加气体产率,提高热解液体中高附加值产物的有效途径。常规合成类催化剂存在易失活、价格昂贵的问题,天然粘土矿物以其特有的层间结构及表面酸性位点受到了国内外学者的广泛关注。鉴于此,本课题提出利用天然粘土矿物作为催化剂开展生物质催化热解行为及机理研究。选取组分单一的纤维素和组分复杂的橡树叶作为热解生物质原料,采用自然界最常见、不同层状结构的高岭石和蒙脱石作为催化剂,以具有化学惰性的石英作为对照矿物,围绕粘土矿物原位催化热解生物质的关键科学问题,研究了粘土矿物对生物质热解过程的影响规律,基于粘土矿物表面活性位点的分析与探讨,揭示了粘土矿物对生物质的催化热解机理;并通过对热解生物炭的物化性质表征,开展基于生物炭脱除模拟废水中亚甲基蓝和重金属离子性能研究,揭示了污染物脱除过程生物炭的作用机制。围绕上述研究内容,本文主要研究工作如下:(1)首先利用TGA-DSC研究了生物质热解过程失重行为,对热解气体产物进行红外在线分析,采用多步反应的分布活化能模型(DAEM)对负载粘土矿物的生物质进行热解动力学分析,揭示了高岭石、蒙脱石对生物质催化热解温度迁移、热解行为及热解活化能的影响规律。研究表明:在相同加热速率下,蒙脱石-橡树叶和高岭石-橡树叶的最大失重峰温度T_(max)较石英-橡树叶降低;而蒙脱石-纤维素和高岭石-纤维素的最大分解速率较石英-纤维素高。粘土矿物的负载对生物质的热解平均活化能未表现出明显影响,但蒙脱石的负载改变了纤维素的热解路径,促进了初始时刻β-消除路径的进行,使活化能E随转化率X呈现出先轻微升高后递减的趋势。TG-FTIR结果表明,粘土矿物的负载对橡树叶和纤维素热解过程中产物的种类以及最大分解速率对应温度未产生影响,只对热解产物产量产生一定影响。(2)利用自行设计的管式炉热解系统进行了生物质热解实验,计算了气、液、固叁种热解产物产率,并对热解轻质气体及重质液体进行了定性和定量分析,结合粘土矿物表面性质,揭示了生物质热解过程粘土矿物催化热解机理。研究结果表明:粘土矿物遵循“破碎”的催化机理,使生物质产生更多轻质小分子气体以及高附加值化工中间体。粘土矿物可“消耗”生物油进行二次分解,增加轻质非冷凝气体产品产率,降低重质液体产率,而对固体产率无明显影响。管式炉热解试验表明,CO_2、CH_4和H_2是两种生物质热解的主要气体产物,且粘土矿物的负载可改变生物质的热解路径,使热解气体的产量和产气速率得到提高。同时,气体增量随着酸性位点总数增加而增大。橡树叶样品热解液体产物主要为糠醛类、羧酸类、酮类、酚类以及少量烃类物质;纤维素样品热解液体产物主要为呋喃类和酮类物质。粘土矿物的负载改变了生物质油的成分,降低了橡树叶油中叁种羧酸类物质(醋酸、丁酸和乙酸酐)、愈创木酚和对甲酚的含量。而糠醛,作为一种高附加值的中间化学品,在粘土矿物表面及层间Lewis酸和Br?nsted酸的协同催化下,随着催化剂总酸性位点数增加而呈现增加趋势。当负载量为10 wt%时,蒙脱石-橡树叶和高岭石-橡树叶与石英-橡树叶相比,糠醛的含量可分别增大86%和39%;在纤维素热解油中,左旋葡聚糖(LG)和1,4:3,6-二脱水α-D-吡喃葡萄糖(DGP)含量呈现出下降趋势,而作为手性合成底物的左旋葡聚糖酮(LGO)在粘土矿物的催化作用下含量得到显着提高,且随着催化剂总酸性位点数增加含量逐渐增大。(3)对生物质热解固体产物生物炭进行物化性质表征,开展基于生物炭脱除模拟废水中亚甲基蓝和重金属离子的吸附性能研究,探讨了不同污染物在不同生物炭表面的吸附行为,揭示了污染物脱除过程生物炭的作用机制。研究结果表明:生物炭均为富碳固体,在粘土矿物催化作用下生物炭中C含量升高,而失去碳原子“束缚”的H和O元素降低。粘土矿物负载的生物炭BET比表面积高于石英负载的生物炭,由于蒙脱石-生物炭孔径的坍塌和蒙脱石对孔径的堵塞,导致BET比表面积减小。FTIR分析结果表明,粘土矿物的负载使热解生物炭的芳香性结构增强,同时还形成脱氢羧基、羰基和羟基等含氧官能团。5 wt%矿物负载的生物炭吸附有机物和金属离子的研究表明,生物炭对亚甲基蓝(MB)的吸附为单分子层化学吸附,且颗粒内扩散不是生物炭吸附MB的唯一限速步骤。生物炭对五种金属离子的吸附均为化学吸附,总吸附容量为400-600 mg/g,其中吸附离子的性质在吸附过程中占主导作用。Cd~(2+)、Co~(2+)、Mn~(2+)和Zn~(2+)在生物炭上的吸附既有单分子层又有多分子层吸附,而Cu~(2+)在橡树叶生物炭上为单分子层吸附,在纤维素生物炭上为多分子层吸附。生物炭的阳离子交换容量(CEC)和比表面积在生物炭的最大吸附容量中起主导作用,而重金属离子的电负性影响着吸附速率的大小。综上,上述研究为粘土矿物催化热解生物质的工业化应用提供理论依据,也为生物炭基材料的应用提供了方向,具有很好的实践意义。本论文图75幅,表21个,参考文献214篇。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-06-01）
左骁遥[9]（2019）在《粘土矿物对二氧化碳吸附及扩散的分子模拟》一文中研究指出鉴于温室效应所造成的危害日趋严重,对于温室效应的治理刻不容缓,找出一种既经济又快速的治理方式具有重要的研究意义。泥页岩中粘土矿物分布广泛,可以作为一种天然的吸附剂,对二氧化碳进行地质封存。目前国内外学者主要通过实验方法研究粘土矿物对二氧化碳的吸附性能,但实验方法不能准确地反映出微观吸附机理,因此,使用分子模拟的方法来进行粘土矿物对于二氧化碳吸附性能的研究逐渐被人们所重视。本文通过Materials Studio模拟软件,构建了四种粘土矿物——高岭石、蒙脱石、伊利石以及1:1伊蒙混层的结构模型,并进行了优化,而后分别构建了四种粘土矿物孔径为2nm、4nm以及6nm的孔隙结构。运用蒙特卡罗、分子力学以及分子动力学等模拟方法,研究了四种粘土矿物对二氧化碳的吸附性能,并做出比较。模拟结果如下:(1)四种粘土矿物不同孔径的孔隙结构中对二氧化碳的吸附量均是随着埋深的增大呈现先增大后减小的趋势,其中,高岭石吸附量在0.75km处达到最大,其余叁种粘土矿物都是在0.5km达到吸附量最大值。四种粘土矿物对二氧化碳的吸附量都是随着孔径的增大而逐渐增大,但吸附热却随着孔径的增大而逐渐减小。二氧化碳在四种粘土矿物孔隙中都会形成叁个吸附层,分别为靠近壁面的主要吸附层,在远离壁面方向靠近主要吸附层的次要吸附层以及孔隙中央的游离层。同一条件下四种粘土矿物对二氧化碳吸附能力大小顺序为:蒙脱石>1:1伊蒙混层>伊利石>高岭石。四种粘土矿物孔隙构型对二氧化碳的吸附都为物理吸附。(2)四种粘土矿物孔隙结构中,同一条件下四面体氧对二氧化碳的吸附作用大于四面体硅。四面体氧与四面体硅对二氧化碳的吸附作用均主要为非键作用中的范德华力。二氧化碳与蒙脱石孔隙结构中四面体氧和四面体硅的吸附作用最大。(3)二氧化碳自扩散系数随着埋深的增加而逐渐增大,随着粘土矿物的孔径的增大逐渐增大。经过模拟研究可以得出,在0.5km到0.75km的埋深范围内的粘土矿物是最适合进行二氧化碳地质封存的。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
崔家庆[10]（2019）在《粘土类矿物对泥岩孔隙结构及吸水特性的影响研究》一文中研究指出泥岩吸水性较强,并在吸水后软化、崩解,极易引发滑坡、突水或突泥等重大地质灾害。而泥岩内粘土矿物的赋存种类及含量是其吸水性的主要影响因素之一。泥岩中粘土矿物的化学组成较为相近,主要由硅铝酸盐构成,因此泥岩中粘土矿物孔隙结构的变化会导致其吸水性的显着差异。因此探究泥岩中粘土矿物的种类及含量对其孔隙结构及吸水特性的影响规律,将为进一步研究泥岩因吸水弱化诱发的突水、滑坡等灾害提供理论支撑。泥岩内常见的粘土矿物主要有蒙脱石、高岭石及伊利石,且通常以混合形式存在。为模拟真实泥岩粘土矿物组成,本文选取化学纯的蒙脱石、高岭石及伊利石,将其按照一定配比进行混合,制成人工掺杂粘土矿物。同时还采集了两种泥岩样品,通过对照分析,揭示了粘土成分对泥岩吸水特性影响的实质。采用X射线衍射仪及低温液氮吸附仪对样品的矿物成分及孔隙结构进行测试。在不同的相对湿度条件下,对人工掺杂粘土矿物及泥岩样品进行了吸水实验,将孔隙结构与样品的吸水量进行了关联。所得研究结果如下:(1)高岭石的孔隙结构偏向于狭缝平板型,伊利石的孔隙结构偏向于墨水瓶型,蒙脱石和人工掺杂粘土矿物的孔隙结构则兼具狭缝平板与墨水瓶型的特点。本文所取两类隔水层处的泥岩样品,主要含有的粘土矿物为高岭石、伊利石和少量蒙脱石,其孔隙结构特征与人工掺杂粘土矿物相同较为相似。由于泥岩中含有较多石英、长石等孔隙结构不发达的矿物,与人工掺杂粘土矿物相比,泥岩样品的比表面积、孔体积等孔隙结构参数相对较小。(2)基于分形FHH模型,可依据低温液氮吸附数据,计算粘土矿物多层吸附和毛细凝聚阶段的分形维数。由于多层吸附与毛细凝聚阶段的划分没有严格量化的区分指标,因而存在多种阶段划分方式。阶段划分点的选择对人工掺杂粘土矿物及泥岩样品多层吸附阶段分形维数的计算结果影响相对较大,对两种样品毛细凝聚阶段分形维数的计算结果影响较小。与人工掺杂粘土矿物相比,泥岩样品由于其成分更为复杂,因而计算所得的分形维数相比更大。(3)人工掺杂粘土矿物及泥岩样品吸水率均随相对湿度的升高而增加。两类样品在不同相对湿度条件下的吸水率可由Guggenheim-Anderson-deBoer(GAB)模型进行拟合。根据拟合计算所得的单层吸附量可知,人工掺杂粘土矿物及泥岩样品由单层吸附阶段向多层吸附阶段的转折区间均介于相对湿度11%～33%的吸附量之间。人工掺杂粘土矿物的吸水率可以根据单一矿物吸水率按照配比进行预测,人工掺杂粘土矿物的吸水率与所含矿物类型及比例密切相关,蒙脱石与高岭石混合的样品、蒙脱石与伊利石混合的样品中吸水率随蒙脱石含量的增加而增加,高岭石与伊利石混合的样品中吸水率随高岭石含量的增加而增加。泥岩的吸水率可根据人工掺杂粘土矿物吸水率与矿物类型及比例间的对应关系进行预测。(4)人工掺杂粘土矿物及泥岩样品的比表面积和吸水率线性相关度最高,两类样品的吸水率随比表面积的增加而升高。孔体积及平均孔径与吸水率没有显着相关性。粘土类矿物主要通过改变比表面积对泥岩的吸水性产生影响。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
粘土矿物论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
迁移能力是评估病原菌环境风险的一项重要指标。目前有关细菌迁移规律的认知主要基于以纯石英砂作为填充介质的土柱实验研究。然而,在自然土壤中石英表面往往被粘土矿物和氧化物所覆盖,这些覆盖物对细菌迁移的影响尚不清楚。我们利用有机粘结剂制备了表面负载高岭石(KaoQuartz),蒙脱石(MontQuartz)和铝氧化物(AlQuartz)的石英,运用土柱实验、细菌平衡吸附实验、红外光谱和胶体稳定理论(DLVO)等手段研究了在不同离子强度(IS)和溶液pH条件下大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在上述饱和流石英砂柱中的迁移行为和微观机制。结果表明升高IS或降低pH值会阻碍细菌在所有供试石英砂柱中的迁移(金黄色葡萄球菌在不同IS水平下通过AlQuartz的迁移除外)。在所有溶液条件下,大肠杆菌均显示出比金黄色葡萄球菌更高的移动能力。供试叁种表面覆盖矿物(特别是氧化铝)均降低了两种细菌的迁移性。细菌在两种粘土矿物覆盖的石英砂(KaoQuartz和MontQuartz)体系中的迁移行为(即迁移能力随IS、pH、细菌种类的变化趋势)与纯石英砂中类似,并可以用DLVO理论解释。然而,在AlQuartz体系细菌迁移能力与DLVO的预测存在较大偏差,这可能由于氧化铝与细菌之间存在疏水效应和化学作用等非DLVO作用力。无论何种溶液条件、何种细菌和多孔介质类型,细菌在石英砂柱中的滞留均与细菌在石英表面的粘附有显着相关性,证明细菌粘附对土壤中病原菌传播具有重要影响。本文的研究结果表明在病原微生物迁移的研究中不能忽视土壤矿物对细菌的粘附作用,目前基于纯石英砂柱的研究结果很可能高估了土壤中病原菌向水体迁移的环境风险。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
粘土矿物论文参考文献
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[9].左骁遥.粘土矿物对二氧化碳吸附及扩散的分子模拟[D].太原理工大学.2019
[10].崔家庆.粘土类矿物对泥岩孔隙结构及吸水特性的影响研究[D].太原理工大学.2019
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