铁氧化物对有机磷的吸附特征及影响因素研究

发布时间：2017-08-26 00:23

  本文关键词：铁氧化物对有机磷的吸附特征及影响因素研究

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【摘要】：有机磷是重要的生物有效性磷库。有机磷在铁氧化物表面的吸附-沉淀可显著影响其迁移、转化及生物有效性。本研究选取三磷酸腺苷(ATP)、单磷酸腺苷(AMP)、葡萄糖六磷酸(G6P)等3种在相对分子质量、磷酸基团数等方面存在显著差异的溶解性有机磷(OPs)及磷酸二氢钾(KH2P04/Pi)为吸附质,以赤铁矿和针铁矿为吸附剂,开展了磷化合物在针铁矿和赤铁矿上的吸附热力学和动力学实验研究,考察了pH、温度及低分子有机酸(LMWOAs)等关键环境因子对有机磷在两种铁氧化物上吸附行为与过程的影响,同时结合X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)等表征手段与方法,深入探讨和分析了有机磷在铁氧化物表面的吸附机制,以期为丰富铁氧化物表面控磷机理积累基础数据和提供科学依据。取得了如下研究结果：1.动力学结果表明,磷(OPs/Pi)在铁氧化物上的吸附可以分为快速吸附和慢速吸附两个阶段。四种磷化合物在针铁矿上主要形成双齿配合物,赤铁矿上可能双齿配合物和三维沉淀共存。其在矿物上的快速吸附速率和吸附量相对大小为：PiAMPG6PATP.2.等温吸附实验结果表明,OPs/i的分子结构和相对分子质量影响其在矿物上的吸附行为。对每种铁矿而言,OPs/Pi在矿物上的最大吸附量顺序为：PiG6PAMPATP,吸附亲和力能反映磷化合物与铁氧化物结合稳定性,拟合结果表明,铁氧化物对磷化合物吸附亲和力顺序为：ATPPiAMPG6P.3.研究了不同pH(4～10)及温度(15℃、25℃、35℃)条件下铁氧化物对OPs/Pi的吸附特征。结果表明：随着体系pH的增大,磷化合物在铁矿上的吸附量减少；随着体系温度的提高,OPs/Pi在铁氧化物上的吸附量增加,表明其在矿物上的吸附反应是吸热、自发的。4.LMWOAs对OPs/Pi在矿物表面的吸附有抑制作用。LMWOAs对OPs/Pi在两种矿物上吸附率的影响大小顺序为：柠檬酸苹果酸草酸,且两种矿物相比,LMWOAs对赤铁矿吸附OPs/Pi的抑制作用要大于针铁矿。
【关键词】：铁氧化物 有机磷 吸附 环境因子
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O647.3;X52
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 磷概述11-13
• 1.1.1 磷的基本性质、来源及生态效应11-12
• 1.1.2 有机磷概述及其生态效应12-13
• 1.2 针铁矿和赤铁矿对磷的吸附13-18
• 1.2.1 针铁矿及赤铁矿结构特征及环境意义13-15
• 1.2.2 磷在铁氧化物上的吸附15-18
• 1.3 论文选题依据、意义及研究内容18-20
• 1.3.1 论文选题依据及意义18-19
• 1.3.2 研究内容19-20
• 第二章 实验材料及方法20-27
• 2.1 实验仪器、试剂及测试方法20-22
• 2.1.1 实验仪器20
• 2.1.2 实验药品及测定方法20-22
• 2.2 铁氧化物表征22-24
• 2.2.1 SEM分析23
• 2.2.2 X射线衍射分析23
• 2.2.3 BET比表面积分析23
• 2.2.4 零电荷点测定23-24
• 2.3 表征结果分析24-26
• 2.3.1 SEM分析24
• 2.3.2 X射线衍射分析24-25
• 2.3.3 BET比表面积分析25
• 2.3.4 零电荷点测定25-26
• 2.4 数据分析方法26-27
• 第三章 有机磷在铁氧化物上的吸附特征27-38
• 3.1 引言27
• 3.2 实验部分27-28
• 3.2.1 吸附动力学实验27-28
• 3.2.2 等温吸附实验28
• 3.3 实验结果和讨论28-36
• 3.3.1 吸附动力学实验28-32
• 3.3.2 吸附等温线实验32-36
• 3.4 本章小结36-38
• 第四章 环境因子对有机磷吸附的影响38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 实验部分38-39
• 4.2.1 温度的影响38
• 4.2.2 pH的影响38-39
• 4.2.3 低分子有机酸的影响39
• 4.3 结果与讨论39-48
• 4.3.1 温度的影响39-43
• 4.3.3 pH的影响43-44
• 4.3.4 低分子有机酸的影响44-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 环境意义49-51
• 第六章 结论51-53
• 参考文献53-62
• 致谢62-63

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本文编号：738633