碳酸盐结合态Fe与As、Ce的相关性对沉积条件的指示

文章对神农架地区中元古界神农架群野马河组和温水河组碳酸盐岩开展研究,采用5%的HCl对新鲜碳酸盐岩样进行溶解,对溶液开展Fe、As、Ce测定,对酸溶残渣开展拉曼光谱和X射线衍射分析,同时采用分级提取法开展样品的黄铁矿矿化度(degree of pyritization, DOP)测定。结果表明:石墨拉曼光谱法和绿泥石结晶度法测定的2套地层变质温度相同,均为300℃左右;野马河组样品DOP值均小于0.42,该地层沉积环境相对氧化;1/2温水河组样品的DOP值大于0.42,该地层沉积环境相对还原;野马河组中碳酸盐结合态(carbonated-associated)Fe(Fe_(ca))与As_(ca)、Ce_(ca)均呈正相关性,而温水河组中Fe_(ca)与As_(ca)、Ce_(ca)均无相关性。研究发现:Fe_(ca)与As_(ca)、Ce_(ca)的相关性可以示踪沉积氧化还原条件,即正相关指示氧化性沉积条件,不相关指示还原性沉积条件;300℃左右的变质温度对该指标没有影响。     

钼酸铈催化剂和钼酸铁—钼酸铈混合催化剂在甲醇选择氧化为甲醛中的应用

本文探讨了不同标称Mo/Ce原子比的Ce_2(MoO_4)_3催化剂对甲醇选择氧化生成甲醛的影响,同时也探讨了不同质量比的Fe_2(MoO_4)_3与Ce_2(MoO_4)_3混合催化剂对甲醇选择氧化生成甲醛的影响。实验结果表明,稀土铈与铁的钼酸盐混合催化剂是甲醇选择氧化制取甲醛的新型催化剂。     

天然磁黄铁矿机械活化强化除砷技术

以天然磁黄铁矿为净化剂,研究As(Ⅲ)在磁黄铁矿表面的吸附、转化行为;基于机械活化原理,开发高质量浓度含砷废水净化除砷技术。研究结果表明:As(Ⅲ)吸附在磁黄铁矿表面,并与表面S~(2-)发生作用生成As_2S_3,矿物表面同时发生氧化反应生成少量As_2S_5,As_2O_3和As_2O_5,表面含砷组分及单质硫在一定程度上阻碍磁黄铁矿与溶液中砷的进一步反应。通过对磁黄铁矿进行机械活化处理,一方面,可减小磁黄铁矿粒度、增大比表面积,另一方面,暴露具有较高活性的新鲜表面,极大地提高磁黄铁矿的除砷效率;当pH为3.0～3.5、温度为80℃、反应时间为24 h、磁黄铁矿初始质量浓度为12 g/L时,砷的去除率大于97%。     

铜和锌离子对水热臭葱石沉砷过程的影响

研究铜和锌离子质量浓度变化对Fe~(2+)氧化,Fe~(3+)与As~(5+)共沉淀形成臭葱石过程的作用机理以及对As和Fe沉淀率、沉砷渣化学组分和物相组成的影响规律。研究结果表明:由于Cu~(2+)/Cu~+离子对的催化作用,亚铁离子氧化速率加快,促进亚稳态碱式硫酸铁水热沉淀反应的发生,当初始Cu~(2+)质量浓度为20 g/L时,As和Fe沉淀率分别为96.9%和74.9%;沉砷渣中Cu主要以类质同象形式取代砷酸铁晶格中的铁形成砷酸铜类复杂化合物。Zn~(2+)质量浓度的增加促进了Fe~(2+)/SO_4~(2-)离子对的氧化,使Fe~(3+)更易达到过饱和状态,导致亚稳态铁矾物相的生成,形成以臭葱石为主并伴有微量铁矾和碱式硫酸铁的聚合体。当初始Zn~(2+)质量浓度为20 g/L时,沉砷渣中As,Fe和S的质量分数分别为23.5%,28.5%和3.7%,其中Zn主要以聚合物的形式包覆在臭葱石表面。     

Cl掺杂对Mn-Fe-P-Si化合物结构、磁性和磁热性能的影响

使用机械合金化和固相烧结法制备出Mn_(1.1)Fe_(0.8)P_(0.55-x)Si_(0.45)Cl_x(x=0,0.003,0.009,0.015)系列化合物,研究了其结构、磁性及磁热性能。XRD结果表明,该化合物结晶后的结构为空间群为P-62m的Fe_2P型六角结构,可观察到明显的(Mn, Fe)_3Si杂相,且含量随着Cl元素含量的增加而增加。随着Cl元素含量的增加,其晶格常数a减小、c增大。热滞逐渐从Cl元素含量为0时的24K增加到含量为0.015时的41K。化合物的居里温度和等温磁熵变随着Cl元素的增加而逐渐降低,但对其相对制冷能力影响较小。Cl元素含量为0时的化合物磁熵变最大,在0-3T的外磁场变化下的磁熵变为25.9J/kg·K~(-1)。     

稀土永磁材料RnFemMk化合物中的磁耦合作用

本文用二格点分子场理论（MFT）分析了RFe_3，R_6Fe_23，R_2Fe_14B和RFe_10V_2（R＝稀土元系）稀土永磁材料中的Fe－Fe，R－Fe和R－R相互作用。计算了各种稀土（R＝Gd，D_Y，Tb，Ho，Er．Tm）铁化合物中的Fe—Fe，R－Fe和R－R相互作用对居里温度的贡献。结果表明，对于RFe_3，R_6Fe_23和R_2Fe_14B化合物，Fe－Fe相互作用对居里温度的贡献T_FF随稀土元素的原子序数的增大而减小；对于某些化合物，R—Fe磁耦合作用和R－R磁耦合作用对居里温度的贡献（T_RF和T_RR）有相同的量级。本文的计算值T_RF，与强磁场对自由粉末样品的测量结果基本一致。     

硅酸三钙穆斯堡尔谱的研究

对1550℃下锻烧、空气中淬冷的不同α—~(57)Fe_2O_3含量的3CaO、SiO_2(以下简称C_3S)系列样品进行穆斯堡尔谱研究,确定它的铁离子价态、自旋态、占位情况及其与α—~(57)Fe_2O_3含量的关系,析出相和铁含量的关系。研究结果表明:在氧化气氛中进入C_3S中的铁离子约5%以高自旋Fe~(2+)形态出现,在低铁含量的样品中,尚有8%可能是低自旋二价铁Fe~(II)。这一结果与前人的研究有所不同。此外对铁的占位情况与固溶度的关系、Fe~(2+)的出现提出一些看法。     

Fe11TiY的晶体结构

用粉末X射线衍射法测定了三元化合物Fe_11TiY的晶体结构。该化合物属四方晶系,其点阵常数为a=8.154×10~(-10)m。c=4.798×10~(-10)m。空间群为D(4h/17)-14/mmm.属ThMn_(12)结构类型。每个晶胞内含有2个化合式量,其中2个Y原子占据2(a)位置,22个Fe原子和2个Ti原子统计地占据8(f),8(i)和8(j)位置,原子位置的分布参数为X_■=0.37,X■=0.27。     

金属有机骨架MIL-101(Fe)吸附As(Ⅲ)的性能

以对苯二甲酸为有机配体,Fe(Ⅲ)为中心金属,采用溶剂热法合成了金属有机骨架材料MIL-101(Fe),通过XRD,SEM对其结构进行了表征.用MIL-101(Fe)吸附溶液中的As(Ⅲ),考察了溶液pH值、反应时间、溶液浓度及温度对吸附的影响.结果表明:溶液pH对吸附影响明显,pH=9时,吸附效果最佳;MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的吸附速率较快,吸附过程符合拟二级动力学;等温吸附实验数据用Langmuir和TemKin模型拟合良好,303 K条件下,MIL-101(Fe)对As(Ⅲ)的最大吸附量为211.42 mg·g~(-1);热力学参数ΔG、ΔH均小于0,吸附过程为自发放热反应;MIL-101(Fe)的中心金属Fe与亚砷酸根的配位作用在吸附过程中起主要作用.     

硫酸铜脱除砷、铁的工艺研究

将农用硫酸铜经一系列脱杂处理 ,得到电镀用硫酸铜 .用氧化、中和、水解方法 ,一次性脱除农用硫酸铜中的砷、铁 ,使之达到电镀用硫酸铜的质量要求 .研究表明 :用H2 O2 作氧化剂 ,可以有效地氧化As(Ⅲ )和Fe(Ⅱ ) ,且反应速度快 ;加入适量Fe2 (SO4) 3,能确保砷以FeAsO4形式除去 ;控制溶液pH值 ,可以使过量Fe3 以Fe(OH) 3沉淀形式除去     

稀土掺杂铁炭复合材料处理含砷废水

针对毒性大、污染严重的含砷废水,采用铁粉和活性炭为原料,加入一定的粘合剂制备铁炭复合材料,然后在复合材料中掺杂二氧化铈(Ce O2)制备了新型铁炭复合材料,研究考察了制备过程中铁炭质量比、二氧化铈质量分数、焙烧温度等3个因素对材料吸附As(Ⅲ)性能的影响,并对吸附过程进行了动力学研究。结果表明,稀土掺杂铁炭复合材料对废水中的As(Ⅲ)具有显著的吸附效果。在铁炭质量比为1∶1、二氧化铈质量分数为3%、焙烧温度为600℃的条件下所制得的稀土掺杂铁炭复合材料对于含As(Ⅲ)浓度为10 mg/L的废水除砷率高达93.39%。动力学研究表明,复合材料对于含As(Ⅲ)浓度为10~30 mg/L的废水具有良好的吸附效果,平衡吸附容量最高可达3.890 mg/g,吸附规律符合Lagergren一级动力学方程和颗粒内扩散模型,吸附过程主要受颗粒内扩散的控制。     

一步水热法制备铁掺杂钛酸纳米管对砷的同步吸附和光催化

采用一步水热法合成了铁掺杂的钛酸纳米管(Fe-TNTs),并用于同步吸附和光催化以去除水体中的砷.TEM,EDS和XRD等表征证实了铁成功掺杂到钛酸纳米管(TNTs)中,同时表明该材料具有较大的比表面积(162.8m2/g)和较高的等电点(5.49),利于其对砷的吸附.Fe-TNTs对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附等温线符合Two-site Langmuir模型,理论最大吸附量分别为17.67和90.96mg/g.高As(Ⅴ)的吸附性能得益于低p H值下的静电吸引作用,而对As(Ⅲ)的吸附机理为配位作用.铁的掺杂不但减小了TNTs的能带宽度,而且Fe3+可以充当临时的电子-空穴对捕获剂,以阻止TNTs电子-空穴对的复合,由此提高了TNTs的光催化性能.光催化30min,As(Ⅲ)即可完全被氧化成As(Ⅴ),As(Ⅴ)继而可通过Fe-TNTs的吸附被去除,因此Fe-TNTs对砷的去除过程是一个同步光催化和吸附的过程.     

制备工艺对(Mn,Fe)_2(P,X)(X=Ge,Si,B)化合物磁性和磁热效应的影响

研究不同制备工艺对Fe_2P-型(MnFe)_2(P,X)(X=Ge, Si, B)系列化合物的晶体结构、磁性和磁热效应的影响。利用传统固相烧结结合外磁场加热、不同的热处理温度和时间、淬火和缓慢冷却处理等方法制备了(Mn, Fe)_2(P,X)(X=Ge, Si, B)系列化合物。粉末X射线衍射(XRD)实验结果表明,该系列化合物均形成了Fe_2P型六角结构。采用磁性测量表征居里温度和热滞,并计算等温磁熵变。结果表明,磁场热处理(1 000℃,1.1 T真空)使Mn_(1.1)Fe_(0.85)P_(0.5)Si_(0.5)和Mn_(1.1)Fe_(0.9)P_(0.75)Ge_(0.25)化合物的铁磁-顺磁相变温区变宽,导致在其居里温度处的磁热效应减小。另发现Mn_1Fe_(0.95)P_(0.587)Si_(0.34)B_(0.073)化合物的磁相变与烧结和淬火温度的敏感关系。随着淬火温度的升高,相变宽度减小,导致磁熵变增大,但热滞先减小再增大。由此获得磁热性能最佳的化合物:当淬火温度为1 100℃时,其居里温度在室温附近,热滞小于3 K,并且在0～1 T的外加磁场变化下的最大等温磁熵变高达11 J/(kg·K),显示了该材料巨大的磁制冷潜力。     

烟气中As_2O_3的氧化脱除试验

以芬顿(Fenton)溶液作为吸收剂,在自制的小型鼓泡反应器内,进行了Fenton氧化法脱除气态As_2O_3的试验,考察了反应温度和模拟烟气成分等因素对烟气中As_2O_3脱除效率的影响。研究结果表明:在H_2O_2浓度为0.2 mol/L、Fe~(2+)浓度为5 mmol/L、Fenton吸收液初始pH值为5.5、反应温度为50℃时,烟气中As_2O_3的脱除效率可达100%。模拟烟气中SO_2和NO质量浓度、O_2和CO_2质量分数等因素对As_2O_3脱除效率影响显著。同时,采用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱法,对液相离子产物进行了定性与定量检测,得到As_2O_3脱除产物主要为As(V)。     

(MnFe)_(1.9-x)V_xP_(0.5)Si_(0.5)化合物磁性和磁热性能

采用机械合金化和固相烧结技术,制备了V掺杂的Mn_(1.0)Fe_(0.9-x)V_xP_(0.5)Si_(0.5)(x=0,0.02,0.06,0.10,0.14,0.16)和Mn_(1.0)Fe_(0.9-x)V_xP_(0.5)Si_(0.5)(x=0,0.02,0.06,0.10,0.12)系列化合物.利用X射线衍射和磁性测量技术研究了材料的晶体结构、磁性和磁热效应.研究结果表明:两个系列化合物均结晶为Fe2P型六角结构;调整掺杂元素V的含量,可以将居里温度控制在188-375K范围;化合物的最大磁熵变随V含量增加而减少,化合物的热滞随V含量增加而减小,最小值为1K.     

Dawson结构钨钛砷三元杂多酸配合物的合成与表征

首次合成了具有Dawson结构的钨钛砷三元混配杂多配合物。用元素分析和热重分析确定了杂多配合物的组成为K_8[As_2W_(17)TiO_(62)]·10H_2O。采用X—射线衍射、红外光谱、紫外光谱、循环伏安、差热等方法系统地研究了它的结构和光谱性质、氧化还原性和热稳定性,结果表明,Dawson结构钨钛砷杂多配合物较K_(10)As_2W_(17)O_(61)·20H_2O杂多配合物有强的氧化性和热稳定性性。     

MnFe_(1-x)Z_xP_(0.77)Ge_(0.23)(Z=Co,Ni)系列化合物的结构与磁性

利用高能球磨法和粉末烧结法制备了MnFe_(1-x)Z_xP_(0.77)Ge_(0.23)(Z=Co,Ni)系列化合物,研究了样品的物相结构、磁热效应及电子状态.X射线衍射结果表明,该系列化合物均形成Fe2P型六角结构,空间群为P62m.用Co和Ni分别替代Fe,随着Co和Ni含量的增加,晶格常数a逐渐减小,c逐渐增加.磁性测量结果表明,MnFeP_(0.77)Ge_(0.23)化合物的居里温度为360K,用Co和Ni分别替代Fe后,随着Co和Ni含量的增加,化合物的居里温度、热滞和等温磁熵变均降低.FeL_3边XANES分析结果表明,用Co和Ni分别替代Fe后,Fe的+3价态减弱,Fe的+2价态增强.     

Mn_(1.25)Fe_(0.65)P_(0.5-x)Si_(0.5+x)系列化合物的磁热效应

研究了Mn_(1.25)Fe_(0.65)P_(0.5-x)S_(0.5+x)(x=0.02,0.04,0.06,0.08)系列化合物的结构和磁性.X射线衍射结果表明,化合物的主相均为Fe2P型六角结构,空间群为P62m.磁性测量表明,化合物均经历了一级相变;随着Si含量的增加,化合物的居里温度逐渐增大,磁熵变逐渐减小,饱和磁化强度略有降低,但热滞无明显变化.     

高砷酸性废水除砷的研究

为使高砷酸性废水经处理后能达标排放,且不产生二次污染,需要进行分步处理.对高含砷废水(砷含量为10000mg/L左右)采用分步、催化氧化后絮凝沉淀的处理方法.一步处理:采用石灰乳,调pH=3～4去除SO42-;二步处理:采用NaOH溶液使pH=9～10,回收重金属;三步处理:加入催化剂—活性炭和Fe2 通入空气氧化,使溶液中的As(Ⅲ)和Fe2 氧化成As(Ⅴ)和Fe3 ,然后用石灰乳控制pH=6～9,使高价砷酸根与Fe3 生成难溶的FeAsO4沉淀.经过上述处理后溶液中的砷小于0.5mg/L,有很好的实用价值.     

铁(Ⅱ)-L-苏糖酸的合成及其二元配合物和铁(Ⅱ)-α-氨基酸-L-苏糖酸三元配合物的稳定性研究

合成了铁(Ⅱ)-L-苏糖酸(2,3,4-三羟基丁酸).用pH法在(25.0±0.1)℃,I=0.1mol/L KNO3条件下,测定了Fe(Ⅱ)-L-苏糖酸二元配合物和Fe(Ⅱ)-α-氨基酸-L-苏糖酸三元配合物的生成常数,讨论了Fe(Ⅱ)-L-苏糖酸二元和铁(Ⅱ)-α-氨基酸-L-苏糖酸三元配合物在溶液中的配位方式及配位能力.