納米磁鐵礦和納米磁赤鐵礦是鐵氧化物的重要組成部分,決定著巖石、土壤和沉積物的磁性。為研究兩種磁性礦物在硫化環(huán)境中的潛在穩(wěn)定性,研究開展了硫酸鹽還原菌(SRB)作用下煅燒成因多孔納米磁鐵礦和磁赤鐵礦的分解和轉(zhuǎn)化實驗,重點考察短期(31 d)和長期(165 d)及有/無硫酸鹽條件下礦物分解、轉(zhuǎn)化的過程和機制。初步獲得如下結(jié)果:在有SRB的短期實驗中,磁鐵礦和磁赤鐵礦體系的磁化率均持續(xù)上升,在31d實驗結(jié)束時磁鐵礦體系中磁化率達到最大,磁赤鐵礦體系中磁化率已出現(xiàn)小幅下降。在含SO₄^2-的磁鐵礦和磁赤鐵礦實驗中,SRB的還原作用分別導(dǎo)致22.4%和5.1%的硫酸鹽轉(zhuǎn)化為酸可揮發(fā)性硫(AVS)。X射線光電子能譜(XPS)分析發(fā)現(xiàn),部分磁赤鐵礦中的Fe(III)被AVS和SRB還原為Fe(II),造成礦物溶解、粒徑減小,同時有多種形態(tài)的硫化物沉淀生成。X射線衍射(XRD)和M?ssbauer譜分析表明,納米磁赤鐵礦有通過SRB的電子傳遞作用固相轉(zhuǎn)化為磁鐵礦的趨勢,在此過程中有超順磁相生成。在有SRB的長期實驗中,前25 d磁鐵礦體系中磁化率迅速上升,隨后...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的
        1.1.3 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 硫酸鹽還原菌
        1.2.2 磁性鐵氧化物
            1.2.2.1 磁鐵礦的礦物學(xué)特征
            1.2.2.2 磁赤鐵礦的礦物學(xué)特征
            1.2.2.3 磁性鐵氧化物的成因與性質(zhì)
        1.2.3 微生物與鐵氧化物交互作用
    1.3 論文主要工作量
第二章 煅燒制備納米磁鐵礦和磁赤鐵礦
    2.1 磁鐵礦與磁赤鐵礦的選擇
    2.2 實驗原材料及制備方式
        2.2.1 實驗原材料
        2.2.2 制備方式
第三章 菌種擴培與實驗設(shè)計
    3.1 硫酸鹽還原菌的來源與擴培
    3.2 實驗設(shè)計
        3.2.1 實驗方法
        3.2.2 分析方法
第四章 短期實驗
    4.1 溶液和固體的理化參數(shù)
    4.2 反應(yīng)后的XRD峰譜
        4.2.1 磁鐵礦的XRD
        4.2.2 磁赤鐵礦的XRD
    4.3 磁赤鐵礦的XPS
        4.3.1 Fe元素的XPS
        4.3.2 S元素的XPS
    4.4 磁赤鐵礦的M?ssbauer譜
    4.5 磁化率變化(MS)
        4.5.1 磁鐵礦的磁化率變化
        4.5.2 磁赤鐵礦的磁化率變化
    4.6 討論
        4.6.1 SRB還原納米磁赤鐵礦的機制
        4.6.2 硫酸鹽的影響
    4.7 本章小結(jié)
第五章 長期實驗
    5.1 溶液和固體的理化參數(shù)
    5.2 磁鐵礦、磁赤鐵礦的XRD峰譜
        5.2.1 無菌實驗的XRD
        5.2.2 有菌實驗的XRD
    5.3 磁鐵礦、磁赤鐵礦的TEM
        5.3.1 反應(yīng)前后固相的形貌特征
        5.3.2 MT4 固相的TEM
        5.3.3 MH4 固相的TEM
    5.4 磁鐵礦、磁赤鐵礦的XPS
        5.4.1 Fe元素的XPS
        5.4.2 S元素的XPS
    5.5 磁鐵礦、磁赤鐵礦的M?ssbauer譜
    5.6 磁鐵礦、磁赤鐵礦的磁化率變化
    5.7 磁鐵礦、磁赤鐵礦的磁滯回線
    5.8 討論
        5.8.1 納米磁鐵礦和納米磁鐵礦的生物轉(zhuǎn)化機理
        5.8.2 制約礦物轉(zhuǎn)化的因素
        5.8.3 成巖作用和廢水處理的影響
    5.9 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動



本文編號：3811376