【摘 要】
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腐殖质、氧化物和粘土矿物广泛存在于表生环境中,它们常相互胶结相互包被形成有机-矿质复合物,这类复合物是土壤与沉积物中基本组成单元,其特性控制着土壤界面的活性,影响着
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腐殖质、氧化物和粘土矿物广泛存在于表生环境中,它们常相互胶结相互包被形成有机-矿质复合物,这类复合物是土壤与沉积物中基本组成单元,其特性控制着土壤界面的活性,影响着土壤的物理、化学及生物过程,是决定土壤质量的内因。本文通过控制反应条件,合成了不同类型的氧化铁、高岭石和腐殖酸(PAHA)的二元及三元复合物,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(瓜)、比表面积(BET)、热重分析(TG)等分析手段对其复合机理以及复合物的结构与表面性质进行了研究,取得的主要结果有:1.氧化铁与高岭石间的交互作用:氧化铁-高岭石复合物中氧化铁的结晶度较差,表明高岭石的存在抑制了晶质氧化铁的形成;相对高岭石单体而言,复合物中高岭石的特征衍射峰明显减弱,SEM图像说明形成的氧化铁均匀地包被在高岭石表面。FTIR分析显示,高岭石与针铁矿在交互作用过程中形成了氢键。2.矿物对PAHA的吸附:不同矿物对PAHA的吸附量差异较大,表现为针铁矿＞复合物＞高岭石＞混合物,这些吸附量大小随矿物比表面积或表面所带正电荷量的增加而增加。吸附等温线能较好地用Langmuir方程拟合。各种矿物吸附PAHA时,反应体系的pH都明显升高,说明此吸附过程主要由腐殖酸所带的羟基、羧基等阴离子基团与矿物表面的-OH间的配位交换作用所控制。3.针铁矿、高岭石单体及其复合物吸附PAHA后的IEP相对原样有所降低;除复合物外,SSA相对增加;各种矿物吸附PAHA后形成的复合体的红外吸收带加强,表明矿物与PAHA之间形成了氢键;TG和DTG分析表明,矿物吸附PAHA前后的热稳定性差异不明显。
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