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Fe(Ⅱ)存在条件下氧化铁-高岭石复合物的形成与转化 被引量：12
1
作者 魏世勇 刘茜 +2 位作者 刘凡 冯雄汉 谭文峰 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1134-1143,共10页
氧化铁-高岭石复合物是我国南方土壤的重要组分,也是影响这些土壤理化性质的主要因子。本文以Fe（Ⅱ）为添加剂,研究了晶质氧化铁-高岭石复合物的形成与转化过程及其影响因素。结果表明,Fe（Ⅱ）可加速晶质氧化铁-高岭石复合物的形成,... 氧化铁-高岭石复合物是我国南方土壤的重要组分,也是影响这些土壤理化性质的主要因子。本文以Fe（Ⅱ）为添加剂,研究了晶质氧化铁-高岭石复合物的形成与转化过程及其影响因素。结果表明,Fe（Ⅱ）可加速晶质氧化铁-高岭石复合物的形成,在一定程度上克服了高岭石对晶质氧化铁形成的抑制作用。当Fe（Ⅱ）/Fe（Ⅲ）摩尔比（R）在0.04~0.06时,Fe（Ⅱ）可加速纤铁矿、针铁矿、赤铁矿-高岭石复合物的形成;当R≥0.1时,可快速形成磁铁矿-高岭石复合物。在温度50~60℃、pH5~6条件下,Fe（Ⅱ）可加速纤铁矿、针铁矿-高岭石复合物的形成;温度80℃及中性附近时,可加速赤铁矿-高岭石复合物的形成;pH9时,则形成了磁铁矿-高岭石复合物。高岭石的存在减弱了Fe（Ⅱ）对晶质氧化铁形成的催化效果,也可影响产物类型和结晶形貌。上述结果可为自然环境中氧化铁以及氧化铁-高岭石复合物的形成转化过程提供重要参考。 展开更多
关键词 高岭石 Fe(Ⅱ) 水铁矿 晶质氧化铁 复合物
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Mn^2+掺杂对晶质氧化铁结构与红外光谱特征的影响 被引量：5
2
作者 王锐 方敦 +2 位作者 牛鹏举 许海娟 魏世勇 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期898-907,共10页
制备针铁矿和赤铁矿的混合晶质氧化铁(CIO)和不同摩尔比例(R)的Mn^(2+)掺杂晶质氧化铁(CIO-Mn_x(x=0.1、0.2、0.3和0.5))样品。根据样品的X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果分析Mn^(2+)掺杂对晶质氧化铁结构与形貌的影响;对样品的傅... 制备针铁矿和赤铁矿的混合晶质氧化铁(CIO)和不同摩尔比例(R)的Mn^(2+)掺杂晶质氧化铁(CIO-Mn_x(x=0.1、0.2、0.3和0.5))样品。根据样品的X-射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果分析Mn^(2+)掺杂对晶质氧化铁结构与形貌的影响;对样品的傅里叶红外图谱(FT-IR)的高波数(3000~3700 cm^(–1))和低波数(450~750 cm^(–1))两个区间做分峰拟合,分析Mn^(2+)掺杂晶质氧化铁的羟基官能团和晶体结构化学键的变化特征。结果显示,R为0.1~0.3的Mn^(2+)掺杂抑制了针铁矿和赤铁矿等晶质氧化铁的形成;R为0.5的Mn^(2+)掺杂导致样品中形成了掺锰磁铁矿,且存在少量的针铁矿而没有明显的赤铁矿。CIO样品中存在自由羟基、吸附水羟基、表面缔合羟基和结构羟基共四类羟基。在R为0.1~0.3范围内,随着R的增大,样品中自由羟基和吸附水羟基的相对含量降低,而表面缔合羟基和结构羟基的相对含量增大。此外,Mn^(2+)掺杂导致样品中自由羟基和结构羟基的吸收带波数降低,而吸附水羟基和表面缔合羟基的吸收带波数随R的增大而增大。CIO样品中Fe-O振动在455 cm^(–1)和619 cm^(–1)附近红外吸收带的强度和峰形与样品中针铁矿颗粒的形貌有关,478 cm^(–1)和560 cm^(–1)附近的红外吸收与样品中赤铁矿的结晶度密切相关。分析表明,CIO-Mn_x样品中的赤铁矿结构中阳离子空位与Mn^(2+)耦合产生了567~589 cm^(–1)附近的吸收,其强度随着R的增大而增强。CIO-Mn_(0.5)样品中形成了Mn^(2+)替代Fe2+的掺锰磁铁矿,导致样品在593 cm^(–1)处出现了Mn-O晶格振动吸收带。 展开更多
关键词 晶质氧化铁 锰掺杂 红外 羟基 晶体结构
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人工合成绿锈GR1(CO_3^(2-))的氧化晶质过程、特点及主要影响因素 被引量：1
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作者 王小明 艾思含 +4 位作者 董婷 刘凡 谭文峰 邱国红 冯雄汉 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1143-1153,共11页
通过空气氧化法,采用电化学实时监测,结合X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和溶液化学分析,探讨了GR1(CO2-3)的合成、氧化和晶质化特点。在合成阶段,当悬液pH降至最低或矿物中Fe2+含量升至最高时,GR1(CO2-3)完全形成。在随后转化阶段,控... 通过空气氧化法,采用电化学实时监测,结合X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和溶液化学分析,探讨了GR1(CO2-3)的合成、氧化和晶质化特点。在合成阶段,当悬液pH降至最低或矿物中Fe2+含量升至最高时,GR1(CO2-3)完全形成。在随后转化阶段,控制pH在6.5~10时,随pH增加,GR1(CO2-3)的转化速率和氧化速率均减小,氧化产物由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿结晶尺寸随pH升高逐渐增加。控制温度在15~45℃时,随反应温度的增加,GR1(CO2-3)的转化速率增加而氧化速率减小,氧化产物同样由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿粒径随温度升高而增大。控制空气流速在0~0.1 m3h-1时,随着空气流速的增加,氧化速率增加,氧化产物中针铁矿含量逐渐减少而纤铁矿含量逐渐增加,且产物结晶度逐渐减弱。因此,在pH、温度和空气流速等影响GR1(CO2-3)转化过程中,氧化速率是共同的决定因素,随着氧化速率的增加,产物由磁铁矿向针铁矿向纤铁矿变化,且产物结晶尺寸变小和结晶度减弱。 展开更多
关键词 GR1(CO3^2-) 转化 PH 温度 空气流速 晶质氧化铁
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