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黏土矿物材料与环境修复

《黏土矿物材料与环境修复》是吴平霄所著的书籍,出版于2004年8月。

黏土矿物材料与环境修复基本信息

黏土矿物材料与环境修复内容简介

本书较系统介绍了黏土矿物材料及其在环境修复中的应用。内容包括:黏土矿物材料的晶体结构特征;热活化、酸活化过程中的微结构变化;有机/无机柱撑黏土矿物材料的制备与表征;黏土矿物层间域的界面特性及环境意义;有机黏土矿物材料对污染地下水的修复;黏土矿物材料治理赤潮污染;黏土矿物材料对肥料养分的控释作用;黏土矿物材料/重金属离子界面反应机制与专性吸附;有机/无机复合柱撑黏土矿物材料对毒害有机污染物的吸附特征;黏土矿物材料对放射性废物的处理处置;黏土矿物材料控制沙漠化修复技术;黏土矿物抗菌材料;噪声控制材料;纳米介孔复合光催化材料;黏土矿物材料在环境修复中的应用前景展望等内容。本书是在作者主持的国家自然科学基金、广东省自然科学基金和中国博士后科学基金(中博基[1999]10号)等项目发表的有关专论、论文和专利基础上进行撰写的专著,具有较强的先进性与实用性。

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黏土矿物材料与环境修复目录信息

上篇黏土矿物材料理论、技术及谱学研究1

1绪论3

11概述3

12层状硅酸盐4

121四面体片4

122八面体片6

123结构层6

13黏土矿物的分类8

14黏土矿物的表面物理化学性质11

141黏土矿物的电荷11

142黏土矿物的电荷零点13

143黏土矿物的扩散双电层理论13

144黏土矿物的水化作用16

145黏土矿物阳离子固定作用17

15黏土矿物的吸附性17

151黏土矿物的表面积17

152物理吸附18

153化学吸附19

154离子交换性吸附19

2黏土矿物材料的晶体结构特征24

21高岭石蛇纹石族矿物24

211高岭石亚族(kaolinite)24

212蛇纹石(serpentine)亚族24

213高岭石矿物的晶体结构特征25

22滑石叶蜡石族矿物26

221滑石Mg3Si4O10(OH)227

222叶蜡石Al2Si4O10(OH)229

23蒙脱石皂石族矿物30

231蒙脱石亚族(montmorillonite)30

232皂石亚族(saponite)31

233蒙脱石X射线衍射特征32

234蒙脱石矿物的热分析33

235蒙脱石矿物的红外分析36

24云母伊利石37

241黑云母、金云母基本结构37

242黑云母、金云母的X射线衍射特征39

243黑云母、金云母的红外光谱39

244伊利石41

25蛭石矿物41

251蛭石的形成机制42

252蛭石的矿物学44

253蛭石的矿物谱学46

26绿泥石52

261三八面体绿泥石55

262二八面体绿泥石56

27海泡石坡缕石58

271海泡石61

272坡缕石62

28间层矿物63

281间层结构的类型64

282间层黏土矿物的名称65

29非晶质黏土矿物67

291水铝英石68

292伊毛缟石70

3黏土矿物材料热活化过程中的微结构变化73

31蒙脱石的差热曲线特征73

32蒙脱石及其热产物的X射线衍射特征74

33蒙脱石及其热产物的固体高分辨魔角旋转核磁共振谱76

33129Si谱76

33227Al谱76

34蒙脱石及其热产物的扫描电子显微镜研究78

35蒙脱石及其热产物的顺磁共振(EPR)谱特征79

36蒙脱石热相变物理模型82

4酸活化黏土矿物材料的表面活性84

41酸化蒙脱石制备84

42酸化蒙脱石的化学组成及表面化学性质84

43酸化蒙脱石的脱色性能86

44酸化蒙脱石的表面酸性与比表面积87

441表面酸性87

442比表面积及粒度分析89

45蒙脱石及其酸处理产物的谱学研究91

451蒙脱石及其酸处理产物的X射线衍射特征91

452蒙脱石及其酸处理产物的红外光谱分析92

453蒙脱石及其酸处理产物的固体高分辨魔角旋转核磁共振谱93

454蒙脱石及其酸处理产物的原子力显微镜研究94

455酸化蒙脱石的电子顺磁共振谱98

46讨论99

5无机柱撑黏土矿物材料的制备与表征101

51蒙脱石的单核柱撑研究101

511Keggin离子的制备101

512柱撑蒙脱石的制备107

513柱撑蒙脱石的X射线衍射特征107

514红外光谱(IR)分析108

515羟基铝柱化蒙脱石的热稳定性109

516柱撑蒙脱石的表面物理化学性质111

517用AFM观察柱撑蒙脱石的表面结构112

518柱撑蒙脱石的1H MAS NMR谱112

52蒙脱石的多核柱撑研究113

521柱撑黏土的制备步骤114

522羟基铁铝柱化剂的结构114

523羟基铁铝柱化蒙脱石的结构116

524羟基铁铝柱化蒙脱石的热稳定性119

525羟基铁铝柱化蒙脱石的表面物理化学性质120

6有机插层黏土矿物材料的制备与表征123

61有机插层蛭石的制备124

62有机插层蛭石的X射线衍射特征125

63差热分析125

64蛭石对HDTMA·Br的吸附机制126

641离子交换与分子吸附126

642有机插层蛭石在水中的分散与絮凝127

65HDTMA在蛭石层间的排列方式129

66有机插层蛭石的脱附特征132

67有机插层高岭石133

671X射线衍射分析133

672Raman 光谱研究135

673DRIFT 谱研究136

6741H MAS NMR谱138

68有机插层蒙脱石142

681X射线衍射特征143

682HDTMA 插层蒙脱石的13C MAS NMR谱144

7黏土矿物层间域的界面特性及环境意义148

71影响黏土矿物层间域性质的因素148

711结构层类型的影响148

712层电荷的影响149

713电荷位置的影响150

714层间阳离子的影响150

721∶1型黏土矿物的层间域151

721吸附水151

722吸附无机化合物152

723 吸附有机化合物153

732∶1型黏土矿物的层间域155

731柱撑蒙脱石的制备156

732柱撑蒙脱石的基本特征157

733柱撑蒙脱石的应用158

734柱撑蒙脱石对环境污染物的吸附159

74结语163

下篇黏土矿物材料对污染环境的修复165

8有机黏土矿物材料对污染地下水及土壤的修复167

81有机黏土矿物材料的基本特征168

811有机黏土矿物的制备168

812有机黏土矿物的基本特征170

813土壤改性171

82有机黏土矿物对有机污染物的吸附174

821非离子型有机污染物的吸附175

822对离子型污染物的吸附177

83对有机污染环境的修复179

831土地填埋防渗材料添加剂179

832工业废水中有机污染物的去除180

833污染地下水的现场修复181

84对农药污染的修复机理184

841分子吸附模式185

842氢键吸附模式187

843不可逆交换吸附模式188

844质子化吸附模式189

845吸附分解模式190

846层电荷对吸附模式的影响191

85细菌与黏土矿物的相互作用193

9黏土矿物材料治理赤潮污染196

91引言196

92黏土矿物对海水中主要营养盐的吸附特征199

921黏土矿物对磷酸盐的吸附作用200

922黏土矿物对硝酸盐的吸附作用204

93黏土矿物对赤潮生物细胞生长的影响205

931尖刺拟菱形藻细胞生长速率模型206

932黏土浓度对尖刺拟菱形藻细胞生长的影响207

933黏土矿物对尖刺拟菱形藻分泌软骨藻酸的影响208

94柱撑黏土矿物对赤潮生物的絮凝作用210

941Mg2 浓度及制备温度对黏土表面电性的影响210

942阳离子黏土对赤潮生物的絮凝作用212

95有机改性高岭石去除有害赤潮藻213

951HDTMAB 改性高岭土的除藻效果214

952 HDTMAB用量对有机改性高岭石除藻效果的影响215

953HDTMAB提高高岭石除藻能力的机理216

96高岭土与蒙脱石对各种赤潮生物去除能力的比较217

961范德华作用218

962静电排斥作用219

963溶液pH值及高岭石酸改性对去除赤潮生物的影响219

10黏土矿物材料对肥料养分的控释作用222

101引言222

102有机和无机(矿物)控释材料227

1021有机控释材料特征227

1022无机(矿物)控释材料特征228

103无机(矿物)缓释氮肥229

1031有机和无机(矿物)改性(缓释)碳酸氢铵229

1032无机(矿物)改性(缓释)尿素236

104无机(矿物)促释磷肥241

1041引言241

1042试验材料及处理241

1043改性磷肥中有效磷,水溶性磷含量242

1044盆栽试验结果243

1045改性磷肥的X射线衍射(XRD)分析244

1046改性磷肥的红外光谱(IR)分析247

1047改性磷肥的增效机理248

105长效无机(矿物)钾肥250

1051长效钾肥的制备和盆栽试验251

1052 盆栽试验结果252

1053X射线衍射分析253

1054红外光谱特征254

106矿物微肥(锌肥)255

1061矿物锌肥的制备和盆栽试验255

1062盆栽试验结果256

1063矿物锌吸附等温线256

1064X射线衍射分析258

1065红外光谱分析259

1066差热与热重分析261

1067矿物锌肥的肥效机理分析263

11黏土矿物材料/重金属离子界面反应机制与专性吸附264

111引言264

112黏土矿物材料对重金属离子的吸附容量266

113黏土矿物材料对重金属离子的专性吸附268

114pH值对黏土矿物材料吸附重金属离子的影响272

115黏土矿物材料/重金属离子界面反应机制273

1151离子交换吸附机理273

1152配合作用机理274

1153共沉淀机理275

116黏土矿物材料对重金属污染土壤的修复276

1161重金属污染物在环境中的存在形式276

1162重金属在水中的存在形式276

1163重金属在沉积物中的存在形式277

1164层状硅酸盐矿物对重金属污染的治理途径277

12有机/无机复合柱撑黏土矿物材料对毒害有机污染物的吸附特征281

121有机/无机复合柱撑蒙脱石对苯酚的吸附特性281

1211有机/无机复合柱撑蒙脱石的制备282

1212吸附实验方法282

1213pH值对吸附性能的影响283

1214吸附平衡时间对吸附性能的影响286

1215蒙脱石吸附苯酚的饱和吸附曲线286

1216循环再吸附实验287

1217柱撑蒙脱石吸附苯酚的机理290

122有机插层蛭石对苯酚和氯苯的吸附特性研究291

1221材料与方法293

1222吸附平衡时间对吸附性能的影响293

1223pH值对吸附性能的影响294

1224吸附等温线296

1225有机插层蛭石对苯酚和氯苯同时存在的吸附298

1226有机蛭石对环境污染物的吸附机制及其环境意义299

13 黏土矿物材料对放射性废物的处理处置301

131引言301

132环境中放射性污染物质的来源304

1321核试验304

1322核武器制造、核能生产和核事故305

1323放射性同位素的生产和应用306

1324矿物的开采、冶炼和应用306

1325建筑材料的生产和应用307

133黏土矿物对放射性元素的吸附特性308

134黏土矿物高放废物地质处置库缓冲/回填防渗材料314

1341抗压强度的影响因素315

1342膨润土掺加比例对渗透系数的影响315

1343压实含水率和压实干密度对渗透系数的影响316

135新型放射性废物固化胶凝材料317

1351富铝和吸附材料的选择318

1352抗硫酸盐侵蚀性能319

1353耐辐照性能319

1354浸出率320

14黏土矿物材料控制沙漠化修复技术321

141前言321

142黏土淀粉接枝共聚丙烯酰胺超吸水性复合材料323

1421黏土种类对超吸水复合材料吸水性能的影响323

1422黏土添加量对超吸水复合材料吸水性能的影响324

1423交联剂用量对超吸水复合材料吸水性能的影响324

1424超吸水复合材料的吸水率与吸水速率325

143黏土纤维素接枝共聚丙烯酰胺超吸水性复合材料325

144黏土聚乙烯醇高吸水性材料327

145黏土/聚丙烯酸钠盐高吸水性复合材料329

146聚丙烯酸/绢云母超吸水性复合材料331

147高吸水材料对沙漠化治理335

15黏土矿物抗菌材料337

151前言337

152未负载金属离子的蒙脱石与细菌相互作用338

153蒙脱石对抗菌金属离子的吸附容量340

154坡缕石载银抗菌剂342

155海泡石载银抗菌材料345

156累托石载银抗菌材料347

157利用黏土矿物制抗菌剂中的几个问题348

16噪声控制材料350

161噪声控制基本知识350

1611声音的度量——分贝的概念350

1612噪声评价351

1613国际标准化组织建议的城市公共噪声评价标准(1971年 )355

162吸声材料和吸声结构356

1621吸声材料的性能和分类357

1622多孔吸声材料的种类357

163无机多孔状膨胀蛭石吸声材料358

1631膨胀蛭石生产工艺361

1632膨胀蛭石制品生产工艺364

1633膨胀蛭石及其制品的技术性能368

17纳米介孔复合光催化材料370

171引言370

172纳米TiO2介孔柱撑蒙脱石光催化材料372

1721纳米TiO2介孔柱撑蒙脱石的光催化性能373

1722光催化降解过程中GTL的UVVis谱图变化374

1723初始pH值的影响375

173凹凸棒石负载纳米TiO2的光催化性能377

1731太阳光光降解377

1732甲基橙降解动力学377

174纳米TiO2/黏土矿物反应途径378

1741硅钛柱撑黏土矿物(SiTiPILCs)379

1742酸化钛柱撑蒙脱石(AcidTiPILCs)379

1743铜钛柱撑蒙脱石(CuTiPILCs)379

1744铁钛柱撑蒙脱石(FeTiPILCs)379

1745钒钛柱撑蒙脱石(VTiPILCs)380

18黏土矿物材料在环境修复中的应用前景展望381

181黏土矿物对水体污染治理的研究382

1811重金属离子的吸附处理382

1812处理水中的有机污染物383

1813处理水中的离子型化合物383

182大气污染治理383

183放射性污染治理384

184环境替代材料384

185无机抗菌剂384

186节能方面的应用385

187对土壤的修复作用386

参考文献389 2100433B

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黏土矿物材料与环境修复基本信息

黏土矿物材料与环境修复

作者:吴平霄 编著

出版日期:2004年8月

书号:7-5025-5643-5

开本:32

装帧:平膜

版次:1版1次

页数:416页

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黏土矿物材料与环境修复常见问题

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生态环境修复规划项目施工组织 生态环境修复规划项目施工组织

生态环境修复规划项目施工组织

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页数: 15页

// 施工方案报审表 工程名称:天湖景观大道建设工程及附属配套项目 致:四川省城市建设工程监理有限公司(监理单位) 我方已根据施工合同的有关规定完成了六盘水大河经济开发区天源洞市政公园和天湖 景观大道及德湖景观大道建设工程中天湖景观大道建设工程及附属配套项目边坡生态修复 施工方案的编制,现上报贵方,望给予审查。 附件: 1、边坡生态修复施工方案 承包单位(章) 项目经理 : 日 期: 专业监理工程师审查意见: 专业监理工程师 : 日 期: 总监理工程师审核意见: 项目监理机构 总监理工程师 : 日 期 : // 六盘水大河经济开发区天湖景观大道及 德湖景观大道建设工程 边 坡 生 态 修 复 施 工 方 案 编制单位:深圳市铁汉生态环境股份有限公司 编制人: 审 核 人: 审 批 人: 编制日期: // 六盘水大河经济开发区天湖景观大道及 德湖景观大道建设工程 边坡生态修复

蝴蝶泉公园生态环境修复与景观规划设计 蝴蝶泉公园生态环境修复与景观规划设计

蝴蝶泉公园生态环境修复与景观规划设计

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页数: 3页

文章介绍了第45届国际风景园林师联合会国际学生设计竞赛作品的构思创作过程及主要方案内容。利用蝴蝶数量逐渐减少这一线索,探求了云南大理蝴蝶泉地区的环境变迁。针对这个地区所发现的问题,通过水和植被等方面的规划,试图构建本地区自然环境的和谐良性循环。

黏土矿物环境意义

黏土矿物在沉积和埋藏作用过程中可发生转变 。它的形成和转化与其所处的环境有密切关系,因此深入研究黏土矿物的组合与含量的变化、结构特点与转化规律以及粒度分布等特征,可以推测其形成区和来源区的风化作用类型和气候演变规律,有助于揭示全球性的环境演变规律。对黏土矿物的大量研究所揭示的古气候环境演变的信息,已被用于重建古气候和恢复大陆古环境。此外,由于黏土矿物具有较强的吸附性、离子交换性和膨胀性,对水体中各种类型的污染物有良好的吸附性能,并使土壤有一定的自净作用,所以在环境污染的防治中有广阔的应用前景。

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黏土矿物成因

黏土矿物是影响砂岩储集性能的重要因素。黏土矿物成因、绝对含量、成分、产状及晶体形态等都与砂岩储集性能有一定的关系。研究表明,黏土矿物对砂岩储集性能的影响程度与砂岩本身的成熟度有关。当砂岩成熟度高时,随黏土矿物绝对含量的增加,其储集性能降低,尤其是渗透率降低;但高成熟度砂岩随高岭石和充填状黏土矿物含量增高,物性相对变好。当砂岩的结构和成分成熟度比较低时,黏土矿物对其储集物性影响较小,而主要与岩石本身的成分和结构有关。研究还表明,不同形态的伊利石对砂岩的物性影响也不同,片状伊利石有利于改善储层物性,而纤维状和发丝状伊利石增多会使砂岩储集物性降低或变为非储层。

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黏土矿物简介

黏土矿物是组成粘土岩的最主要矿物成分。最常见的黏土矿物属层状构造硅酸盐矿物,主要有高岭石、多水高岭石、蒙脱石、水云母、海绿石、绿泥石等。非晶质黏土矿物有水铝英石,链状构造者有海泡石等。黏土矿物的化学成分以SiO2、Al2O3和水为主,而每种矿物的成分又有差别,如高岭石含Al2O3最高,海泡石中MgO高,而水云母中则K2O最多。不同黏土矿物的晶体结构、形状、物理性质上都有差别,可作为鉴定依据。黏土矿物有从周围介质中吸附离子的性能,这一方面影响粘土质岩石的性质,另一方面当吸收一定有用元素后会形成有价值的矿床。

黏土矿物一般颗粒极细,呈小于0.01mm的细小鳞片。具有可塑性、耐火性和烧结性,是陶瓷、耐火材料、水泥、造纸、石油化工,油漆,纺织等工业的重要天然原料。

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