甲基对硫磷和西维因在粘土矿物表面的吸附解吸特性

研究了甲基对硫磷和西维因在蒙脱石、高岭石和针铁矿表面的吸附 解吸特征。结果表明,Langmuir方程能较好的描述甲基对硫磷和西维因在３种矿物表面的等温吸附过程,且蒙脱石对农药的最大吸附量大于高岭石和针铁矿。用动力学方程对2种农药的吸附过程进行拟合,Elovich方程、双常数方程和一级动力学方程均得到较好的结果,其中Elovich方程为最佳模型,相关系数（R²）在0.93～0.98之间,说明该吸附为非均相扩散过程。3种矿物对甲基对硫磷和西维因的吸附强度均为蒙脱石＞高岭石＞针铁矿。     

粘土矿物对低浓度镧、钕的吸附性研究

采用振荡平衡法,对高岭土、膨润土、凹凸棒石等3种不同类型的粘土矿物进行低浓度稀土元素镧、钕的吸附试验;通过ICP测定培养溶液的平衡浓度和吸附量,绘制各自的等温吸附曲线并拟合吸附热力学方程.得出 Langmuir方程能较好地描述低浓度条件下3种粘土矿物对稀土元素(La,Nd)的等温吸附过程;发现3种粘土矿物对稀土元素(La,Nd)的吸附性能大小排序为:膨润土＞凹凸棒石＞高岭土,吸附性能表现的差异性主要由粘土矿物自身的晶层结构决定.     

饱和锌的粘土矿物吸附半胱氨酸的机理

用红外光谱、X射线衍射（XRD）和热分析研究了饱和过渡金属锌的粘土矿物吸附半胱氨酸的机理；XRD结果显示吸附了半胱氨酸后的粘土矿物的d(001)方向的距离明显增大，说明被吸附的半胱氨酸进入了粘土的层状结构之中；饱和了锌的粘土矿物吸附半胱氨酸有两种方式，其一为弱相互作用，另一种强相互作用；后一种方式吸附的半胱氨酸与粘土的过渡金属之间形成了配合结构，结合力比较强，在热作用下，它们一直到395℃左右才分解；强相互作用吸附的半胱氨酸主要是以去质子的两性离子和阴离子形式存在于粘土矿物上，与过渡金属形成螯合的六元环结构。     

一种二价季铵盐在粘土矿物上的吸附

研究了一种不显著降低界面张力的二价季铵盐化合物(MD膜驱剂)在粘土矿物上的吸附. 选取蒙脱土(Su-M)和膨润土(B)两种粘土矿物作为研究对象，其阳离子交换容量(CEC)分别为0.44和0.88 mmol•g^-1. 研究结果表明，MD膜驱剂在低的加入浓度下，MD膜驱剂分子在两种粘土矿物上能全部被吸附，此外，其在Su-M上的饱和吸附量达到100% CECSu-M，而在B上仅为77%CECB. MD膜驱剂只能吸附在粘土矿物的负电荷点上，而不能吸附在单元层外表面的Si-OH中性点上. XRD数据显示，随MD膜驱剂添加浓度的增大，两种粘土矿物的干态层间距略有减小，并根据分子的理论空间尺寸，认为MD膜驱剂在粘土层间只能以单层平卧方式排列.     

我国盐湖粘土矿物及其意义的初步研究

本文论述了我国盐湖粘土矿物,它以伊利石-绿泥石为特征,含少量蒙脱石和高岭石等。不同地区盐湖和盐湖不同沉积阶段中某些粘土矿物组合、相对含量和粘土中化学成分等存在明显差异。盐湖粘土矿物基本上是他生的,同时也存在转交这种成因类型。盐湖粘土矿物基本特征是受我国干旱气候带和盐湖的不同物质来源所控制。     

不同气氛下煤焦吸附NO的量子化学计算

本文应用密度泛函理论B3LYP方法,分别研究了空白气氛、O2气氛、CO气氛对煤焦吸附NO的影响。建立了由6个苯环组成的煤焦模型,计算得到了在不同气氛、不同吸附位置的吸附能。在O2气氛下,吸附效果最好的方式依然为平行吸附,但吸附能绝对值较空白气氛减小,O2氛围抑制了煤焦对NO的吸附;在CO气氛下,吸附效果最好的方式为平行吸附且吸附能绝对值较空白气氛有所增加,CO氛围促进了煤焦对NO的吸附。     

甲醇在催化剂MgO（100）面上吸附的量子化学研究

本文用ＣＮＤＯ／２半经验最子化学计算方法对ＣＨ３ＯＨ分子在（ＭｇＯ）４（１００）面上的２８种可能的吸附态进行了优化计算，得到以ＣＨ３ＯＨ分子中－ＣＨ３取向吸附在（ＭｇＯ）４（１００）面的Ｏ＾－原子上，且为重叠式构型最稳态。此构型中由于－ＣＨ３上的三个氢原子形成结构适应的三氢正电集团与氧的静电作用的结果。从吸附态的能量及Ｍｕｌｌｉｋｅｎ集居数上分析得甲醇在ＭｇＯ催化剂上有利于形成ＣＨ４和ＣＯ，这一结     

选择性萃取对沉积物非残渣态、粘土矿物结构及吸附特性的影响

用NH2OH·HCl, (NH4)2C2O4和H2O2对表层沉积物中非残渣态的Mn氧化物、Fe/Mn氧化物和有机质进行选择性化学萃取, 同时提取粘土矿物, 并对提取前后的表层沉积物样品进行了比表面积、FTIR、ESEM和XRD等分析. 结果表明, 萃取后沉积物的比表面积显著增大, 沉积物颗粒的分散度随之增大, 晶体边缘逐渐清晰, 棱角逐渐分明, 但沉积物的XRD和FTIR谱图变化不大, 原因在于XRD和FTIR谱图中的特征峰主要是由矿物组分产生的. 萃取后随着沉积物分散度的增大, 晶体颗粒表面粗糙度减弱, 沉积物的吸附能力降低, 表明颗粒表面特征对重金属的吸附起到一定作用; 而沉积物的比表面积与沉积物吸附能力之间的反比关系说明沉积物主要吸附组分对其吸附的贡献远远大于沉积物表面与孔隙结构的贡献.     

稀土元素六核簇卤化物及其嵌合物的量子化学研究

本文用DV-X_α方法计算了八面体稀土簇卤化物R(R_6X_(12))及其嵌合物R_7X_(12)Z(R=Sc、Y、Pr、Gd、Er,X=Cl、Br,I)。计算结果表明,稀土簇卤化物因f电子受屏蔽、较难成键,体系缺乏簇骨架轨道,较不稳定,易收缩成R_2X_3或R_5X_8等链状化合物。八面体簇,若嵌入一个主族原子,则中心原子与稀土簇的成键轨道加强了体系中的化学键,使结构趋于稳定;若嵌入一个过渡金属原子,则中心原子与稀土簇的成键轨道替代了原来的簇骨架轨道,形成异核金属簇(成称双重配合物)。     

磁性交联壳聚糖对稀土金属离子的吸附性能

用高胶乙酰度的壳聚糖包埋自制的磁流体，并用戊二醛交联制成磁性壳聚糖（MCG），考察了其对稀土离子La^3 ,Nd^3 ,Eu^3 ,Lu^3 的吸附性能。探讨了溶液的酸度，体系温度，初始离子浓度对MCG吸附性能的影响；发现MCG对稀土离子的吸经纯高脱乙酰度的壳聚糖强，最高吸附率可达到99％以上，并具有良好的重复使用性；其吸附行为满足Langmuir等温式。     

螯合树脂分离富集痕量稀土及生物样品中痕量稀土的测定

采用大孔螯合型丙烯酸系氨羧基离子交换树脂,在pH4.5、0.10mol/1α-羟基异丁酸介质中富集痕量稀土,以0.1mol/l盐酸为淋洗剂,可定量洗脱稀土并与钙、镁、铁、铜分离。方法可用于人发、结石、花生、葡萄、草莓、黄瓜、猪肝等生物样品中痕量稀土的测定。     

金属氧化物表面化学吸附和反应的量子化学簇模型方法研究

综述了本研究小组利用量子化学簇模型方法研究金属氧化物表面化学吸附和反应的工作.提出了选簇的三个原则,即电中性原则、化学配比原则和配位原则.发现在符合前两个原则的基础上,一个具有最饱和配位、或最少悬空键的簇往往是一个用于化学吸附研究的好的簇模型.与此同时,探讨了如何恰当地考虑大块固体本底的长程影响,提出了用球电荷模拟簇模型的环境、环境与簇体进行电荷自洽的SPC簇模型方法.利用该模型研究了一系列具有催化背景的重要体系,包括H2/ZnO、O/MgO、NO/MgO、N2O/MgO、N2O/Li/MgO、CO/MgO、CO/NiO等.     

吡啶在H-MOR分子筛孔道中吸附的量子化学研究

 用24T模型和两种ONIOM2方法(QM/QM和QM/MM)研究了杂原子H-AlMOR和H-BMOR分子筛的结构、酸性及其对吡啶的吸附性能. 吸附热以及分子筛的几何结构和电子结构数据表明, H-BMOR的B酸性远远弱于H-AlMOR, 因此二者可分别应用于对酸性要求不同的催化反应. 采用QM/QM计算得到的吡啶在H-AlMOR上的吸附热(219.3 kJ/mol)与实验结果(200 kJ/mol)比较接近. QM/QM方法尽管耗时较多,但能得到更精确的结果,而QM/MM方法可用于定性研究及对模型结构的初步预测. 吸附复合物的结构参数及红外振动频率等数据表明,吡啶在两种分子筛上吸附时均发生了质子转移,生成PyH+…ZeO-离子对. 此外,吸附复合物中还存在多重氢键作用.     

粘土矿物-蛋白质超薄膜的设计与生物催化性能

随着生物芯片及生物大分子有序自组装技术的发展,蛋白质-粘土矿物的超薄复合膜（clay-protein ultrathin films,CPUFs）的制备在生物催化领域引起人们的广泛关注.本文详述了蛋白质（溶解酵素、牛血清白蛋白、木瓜蛋白酶与精蛋白）与单片粘土（elementary sheet）矿物（钠化皂石）形成单层或多层纳米薄膜复合物的吸附过程及二维分子自组装的制备工艺,对交替层吸附（layer-by-layer,LbL）和Langmuir-Blodgett（LB）方法应用于CPUFs的构筑分别进行了介绍,并阐述了紫外可见分光光度计（UV-vis）,衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）,X射线衍射（XRD）,原子力显微镜（AFM）和界面化学技术等手段对薄膜定性定量表征的研究方法及结果.研究表明,在CPUFs的形成过程中,静电相互作用是一个突出因素,但不是唯一驱动力.在利用LB技术构筑CPUFs的研究中,我们发现即使在无表面活性剂分子的协助下,水溶性蛋白质也能够在粘土矿物稀溶液的界面上形成较为稳定的蛋白质-粘土矿物Langmuir复合膜.通过研究表面压力与时间（？-t）的动力学曲线和表面压力对面积（？-A）的等温线,实现了粘土矿物与蛋白分子吸附过程即CPUFs形成过程的实时监测,并测定出CPUFs中蛋白质含量（NS）、蛋白质分子堆积密度（？？）、单个蛋白质分子在粘土片层上的平均占位面积（？？）及蛋白质在粘土层的饱和吸附量等物理化学参数.通过将界面化学测定结果、光谱学方法测定结果与粘土矿物体相溶液吸附实验结果相比较,发现LB技术实现了单层粘土片（厚度约1.3nm）的吸附与自组装,证明界面化学方法是定量化研究CPUFs的一种有效手段.通过将含有溶解酵素的CPUFs膜用于流水池反应器上进行生物活性检测,考察了其在睾丸酮丛毛单胞菌生长发育过程中的催化性能,结果表明LZ分子被锚固在CPUFs上以后,未发生明显的生物活性失活现象.     

离子吸附型稀土浸取试剂和富集回收技术的演变——从抑杂浸取到强化浸取及分阶段的选择-强化浸取

硫酸铵浸取离子吸附型稀土,碳酸氢铵沉淀法富集回收工艺在工业上已经使用了30多年。其突出优点是浸取效率高,沉淀富集产品质量好,生产成本低。然而,其对环境的影响只有在确保浸出液不外泄,水和溶液都能循环利用的前提下才能得到控制。近10年来,人们着力于研发用非铵试剂来浸矿,以解决氨氮超标问题。尽管在降低氨氮污染方面取得了很好成绩,但是,在以往甚至当前的原地浸矿方式下,收液率很难超过90%,环保问题无法根本解决。本文基于当前该领域与浸取剂,沉淀剂和萃取剂及稀土浸取富集相关的研究成果,客观地分析了各种试剂和方法的优缺点,讨论了浸取策略从抑杂浸取到强化浸取以及分阶段的选择-强化浸取的变迁,这种变迁需要后续富集回收技术的支撑作用以提高效率和产品质量、降低消耗和成本。而试剂本身存在的一些不足可以通过它们之间的相互耦合和后续富集回收流程的优化来克服。据此,对当前存在的问题和未来发展趋势提出了一些基本观点。     

胺类分子在LiMOR分子筛中吸附的量子化学研究

 采用量子化学方法(ONIOM,B3LYP/6-31G(d,p):HF/3-21G)研究了锂型丝光沸石(LiMOR)的结构及其对胺类分子的吸附性能. 在校正基组迭加误差的基础上计算得到氨、甲胺、二甲胺和三甲胺分子的吸附热分别为117.6,132.7,122.2和106.0 kJ/mol,表明胺分子在LiMOR分子筛上吸附强度的次序为三甲胺＜氨＜二甲胺＜甲胺. 通过结构优化得到了吸附复合物的平衡几何参数、电子结构数据以及N-H键伸缩振动频率,胺分子与分子筛之间的主要作用力为氮上的孤对电子和锂离子之间的静电作用力,胺分子与分子筛骨架氧之间的弱氢键作用对其吸附有一定的稳定作用.     

纳米二氧化钛材料对稀土络合物吸附性能的研究

提出了以纳米二氧化钛作为吸附剂，用于稀土元素形态分析的新方法，以ICP－AES为检测手段，详细考察了纳米二氧化钛材料在静态条件下对铕及其各种络合物的吸附性能。结果表明，Eu的柠檬酸络合物在pH4.0以上，Eu的8－羟基喹啉和α－羟基异丁酸络合物在pH4.5以上可以被纳米二氧化钛定量吸附，游离态的Eu^3 在pH6.0以上才能被吸附，而Eu的EDTA络合物在所研究的pH范围内均不被纳米二氧化钛吸附，纳米二氧化钛材料对溶液中稀土元素的不同的结合态的吸附性能存在较大差异，因而可以将其应用于稀土元素的形态分析。     

XRF/EDTA滴定法测定钐铕钆富集物样品稀土总量

采用X射线荧光光谱(XRF)法测定钐铕钆富集物的平均摩尔质量;用EDTA滴定法测定钐铕钆富集物中的稀土总量。方法的标准偏差为0．13％,相对标准偏差为0．14％,所得结果与重量法结果基本一致。     

转型TP207树脂从低浓度稀土溶液中富集稀土的研究

为实现从低浓度稀土溶液中高效富集稀土,通过动态吸附-解吸试验,研究了转型TP207树脂吸附稀土的规律。系统考察了离子交换线速度、吸附液体积、初始p H值、铝离子对树脂吸附稀土容量的影响,以及解吸液体积对稀土解吸率的影响。结果表明：在稀土浓度为1.65g·L^-1,离子交换线速度为3 cm·min^-1,吸附液体积为7.50 L,初始p H值为3.46的条件下,TP207树脂对稀土吸附量Q_n1=0.18 g·g^-1;稀土溶液中铝和稀土存在竞争吸附,当Al³⁺浓度为0.35 g·L^-1时,TP207树脂对稀土吸附量Q_n2降为0.11 g·g^-1;采用5%的稀HCl对饱和树脂进行解吸,在解吸液体积为0.525 L时,稀土解吸率可达99.45%;树脂吸附稀土过程属于阳离子交换反应,符合Langmuir等温吸附模型,为单分子层吸附,树脂中C=O的O原子和C-N的N原子均参与配位反应。     

"中性"粘土矿物对非水溶液中有机碱的吸附

理想品格中无同晶转换，因而不带层电行的中性粘土矿物（即：1：1型的高岭石，板状蛇纹石和2：1型的叶蜡石，滑石）对非极性有机溶剂中有机碱（偶氮苯化合物，pKa＝1.5-5.0）的吸附等温线均属于Langmuir型，且吸附在矿物表面的有机碱均由其碱型变为酸型.偶氮苯化合物的pKa越大，被吸附的量越多在溶剂为正己烷和二硫化碳时粘土的吸附能力比溶剂为苯时高.这些结果说明不带层电行的粘土矿物表面存在着酸位.蒙脱石的酸位数量明显地储存于阳离子种类，但在Na＋、Ca2＋、Mg2＋饱和的条件下高岭石的改位数量几乎相同.随着相对湿度的增加;两矿物对甲基黄的吸附量均减少，但减少的方式明显不同、因此1：1型高岭石和2：1型叶蜡石一样，也具有与蒙脱石不同的表面酸性起源。