土壤中存在大量的無(wú)機(jī)、有機(jī)以及有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合膠體,土壤膠體的凝聚與分散直接影響著團(tuán)聚體的形成與穩(wěn)定,進(jìn)而影響水熱溶質(zhì)運(yùn)移、土壤流失和農(nóng)田的面源污染發(fā)生等過(guò)程。目前關(guān)于土壤中有機(jī)負(fù)電荷（胡敏酸）膠體和無(wú)機(jī)負(fù)電荷（蒙脫石）膠體的凝聚機(jī)制已有大量研究,并取得了系列重要研究進(jìn)展。近期研究表明,離子特異性效應(yīng)或Hofmeister效應(yīng)在有機(jī)/無(wú)機(jī)負(fù)電荷膠體凝聚中扮演重要角色。然而,帶正電荷的鐵氧化物膠體,以及正電荷膠體與有機(jī)/無(wú)機(jī)負(fù)電荷混合膠體的相關(guān)凝聚機(jī)制研究相對(duì)薄弱。本研究利用光散射技術(shù),正電荷膠體選用赤鐵礦和針鐵礦膠體,有機(jī)和無(wú)機(jī)負(fù)電荷膠體材料選用胡敏酸和蒙脫石。本文首先測(cè)定赤鐵礦和針鐵礦膠體凝聚動(dòng)力學(xué)過(guò)程,揭示凝聚過(guò)程中離子與鐵氧化物膠體相互作用機(jī)制,以及離子特異性效應(yīng)的本質(zhì)原因。在此基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步考察了帶負(fù)電荷的胡敏酸和蒙脫石分別與帶正電荷的針鐵礦膠體間的相反電荷顆粒（異質(zhì)）凝聚,探討了離子引發(fā)針鐵礦-胡敏酸和針鐵礦-蒙脫石膠體異質(zhì)凝聚動(dòng)力學(xué)過(guò)程,為進(jìn)一步揭示異質(zhì)凝聚的凝聚機(jī)制和離子特異性效應(yīng)奠定理論和方法基礎(chǔ)。研究得到以下結(jié)果:（1）通過(guò)H⁺對(duì)可變電荷膠體凝... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 土壤膠體(納米材料)的特殊性質(zhì)
    1.2 土壤膠體的分類
    1.3 鐵氧化物膠體顆粒
    1.4 土壤膠體顆粒的提取
    1.5 顯微鏡技術(shù)
    1.6 光散射技術(shù)
    1.7 Ζ電位
    1.8 膠體凝聚相關(guān)理論
        1.8.1 DLVO理論
        1.8.2 雙電層理論
        1.8.3 臨界聚沉濃度
    1.9 離子特異性效應(yīng)
    1.10 離子特異性效應(yīng)的來(lái)源
    1.11 小結(jié)
第2章 緒論
    2.1 選題依據(jù)
    2.2 研究目標(biāo)
    2.3 研究?jī)?nèi)容
    2.4 技術(shù)路線
第3章 氫離子引發(fā)正電荷膠體凝聚動(dòng)力學(xué)研究
    3.1 引言
    3.2 描述可變電荷膠體凝聚動(dòng)力學(xué)的理論
    3.3 材料與方法
        3.3.1 樣品的制備
        3.3.2 XRD的測(cè)定
        3.3.3 TEM的測(cè)定
        3.3.4 AFM的測(cè)定
        3.3.5 動(dòng)態(tài)光散射的測(cè)定
        3.3.6 ζ電位的測(cè)定
        3.3.7 數(shù)據(jù)處理
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 赤鐵礦和針鐵礦性質(zhì)描述
        3.4.2 理論預(yù)測(cè)赤鐵礦和針鐵礦凝聚動(dòng)力學(xué)
        3.4.3 赤鐵礦凝聚動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.4 針鐵礦凝聚動(dòng)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.5 結(jié)論
第4章 金屬離子引發(fā)正電荷膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 樣品的制備
        4.2.2 動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定
        4.2.3 ζ電位測(cè)定
        4.2.4 pH的測(cè)定
        4.2.5 數(shù)據(jù)處理
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 一價(jià)金屬離子引發(fā)赤鐵礦膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
        4.3.2 二價(jià)金屬離子引發(fā)赤鐵礦膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
        4.3.3 一價(jià)金屬離子引發(fā)針鐵礦膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
        4.3.4 二價(jià)金屬離子引發(fā)針鐵礦膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
    4.4 小結(jié)
第5章 陰離子引發(fā)正電荷膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
    5.1 引言
    5.2 材料和方法
        5.2.1 樣品的制備
        5.2.2 動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定
        5.2.3 ζ電位測(cè)定
        5.2.4 數(shù)據(jù)處理
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 陰離子引發(fā)赤鐵礦凝聚的離子特異性效應(yīng)
        5.3.2 陰離子引發(fā)針鐵礦凝聚的離子特異性效應(yīng)
    5.4 小結(jié)
第6章 陽(yáng)離子引發(fā)正電荷-有機(jī)負(fù)電荷膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 樣品的制備
        6.2.2 動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定,
        6.2.3 ζ電位測(cè)定
        6.2.4 數(shù)據(jù)處理
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 不同胡敏酸添加量下針鐵礦膠體水動(dòng)力學(xué)直徑的變化
        6.3.2 一價(jià)離子引發(fā)針鐵礦-胡敏酸混合膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
        6.3.3 二價(jià)離子引發(fā)針鐵礦-胡敏酸混合膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
    6.4 小結(jié)
第7章 陽(yáng)離子引發(fā)正電荷-無(wú)機(jī)負(fù)電荷混合膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
    7.1 引言
    7.2 材料與方法
        7.2.1 樣品的制備
        7.2.2 動(dòng)態(tài)光散射測(cè)定
        7.2.3 ζ電位測(cè)定
        7.2.4 AFM測(cè)定
        7.2.5 數(shù)據(jù)處理
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 不同蒙脫石添加量下針鐵礦膠體水動(dòng)力學(xué)直徑的變化
        7.3.2 陽(yáng)離子引發(fā)針鐵礦-蒙脫石混合膠體凝聚的離子特異性效應(yīng)
        7.3.3 針鐵礦-蒙脫石異質(zhì)凝聚體的AFM測(cè)定
    7.4 小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 全文結(jié)論
    8.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文和參與課題


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蒙脫石納米顆粒聚集中的離子特異性效應(yīng)[J]. 劉漢燚,劉新敏,田銳,李航,李睿.  土壤學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]基礎(chǔ)土壤學(xué)研究的方法論思考:基于土壤化學(xué)的視角[J]. 李航,楊剛.  土壤學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]正電荷膠體(赤鐵礦)凝聚動(dòng)力學(xué)機(jī)制的激光散射研究[J]. 朱龍輝,李航,田銳,熊海靈.  西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(07)
[4]利用基于Gouy-Chapman模型的離子有效電荷定量表征離子特異性效應(yīng)[J]. 高曉丹,李航,田銳,劉新敏,朱華玲.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[5]不同pH條件下黃壤膠體凝聚的動(dòng)態(tài)光散射研究[J]. 李兵,李航,朱華玲,田銳,高曉丹.  土壤學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]特定pH條件下Ca2+/Cu2+引發(fā)胡敏酸膠體凝聚的比較研究[J]. 高曉丹,李航,朱華玲,田銳.  土壤學(xué)報(bào). 2012(04)
[7]土壤有機(jī)/無(wú)機(jī)膠體凝聚的光散射研究[J]. 朱華玲,李航,賈明云,田銳.  土壤學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]光散射技術(shù)在土壤膠體顆粒相互作用研究中的應(yīng)用[J]. 賈明云,朱華鈴,李航.  土壤學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]不同電解質(zhì)體系中土壤膠體凝聚動(dòng)力學(xué)的動(dòng)態(tài)光散射研究[J]. 朱華玲,李兵,熊海靈,李航,賈明云.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(06)
[10]中國(guó)土壤化學(xué)的研究與展望[J]. 徐建明,蔣新,劉凡,竇森,周立祥,徐仁扣,徐明崗,黃巧云,李航,何艷.  土壤學(xué)報(bào). 2008(05)

博士論文
[1]礦物/腐殖質(zhì)凝聚的離子特異性效應(yīng)[D]. 高曉丹.西南大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3187265