腐殖酸在黑云母表面的吸附动态和分布特征研究

发布时间：2017-09-16 19:27

  本文关键词：腐殖酸在黑云母表面的吸附动态和分布特征研究

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【摘要】：采用原位原子力显微镜智能模式初步观察了弱酸性土壤腐殖酸分子在层状硅酸盐含钾矿物黑云母表面的吸附动态和形貌变化。采用纯化、干燥后的腐殖酸固体样品配制p H 6.0,浓度分别为0 mg L-1、100 mg L-1和1000 mg L-1的腐殖酸溶液。原位观察所用的矿物薄片为土壤中常见的2∶1型含钾矿物—黑云母,其化学结构式为K(Mg2.46Fe0.45Ti0.09)[Al Si3O10](OH)2。结果表明,时间尺度是影响界面上腐殖酸形貌结构的一个重要因素。在通入p H 6.0的腐殖酸溶液作用下,原位反应0~180min内,腐殖酸分子与黑云母(001)面的相互作用以吸附为主并伴随脱附现象,吸附的腐殖酸呈球状,为单个或多个腐殖酸分子的聚集体,高度介于1~5 nm之间;原位反应180~300 min内,黑云母(001)面上吸附的腐殖酸仍以颗粒态为主,高度介于3~5 nm之间,平均为4 nm;而黑云母(001)面上的台阶和边缘位置则分布有较多的片状结构以及黑云母线型边缘诱导产生的链状结构腐殖酸聚集体,其高度介于6~8 nm,较颗粒态腐殖酸的聚集体平均高出约2.5 nm。此外,腐殖酸分子不仅能够在黑云母表面进行吸附和脱附作用,还能够溶解黑云母的表面结构,促进层间K及结构单元内Al和Si的释放。因此,腐殖酸与云母类矿物的界面反应是一个溶解—吸附—聚集并伴随着脱附和离子释放的过程。
【作者单位】： 长江大学农学院;华中农业大学资源与环境学院;
【关键词】： 腐殖酸 黑云母 原子力显微镜 吸附动态 形貌结构
【基金】：国家自然科学基金项目(41571284) 长江大学人才引进项目(801180010140)共同资助~~
【分类号】：S141
【正文快照】： 腐殖酸是一种多相的、含有多种官能团的有机高分子混合物,广泛存在于土壤、泥炭、煤和湖泊、海洋的水体和沉积物中[1],主要由动植物及微生物的残骸经生物降解产生[2-3]。自腐殖酸被发现以来,前人已对其进行了较为深入的研究,并被广泛应用于农业、工业和环境领域,如开发腐殖酸

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