本文關(guān)鍵詞：腐殖酸在黑云母表面的吸附動(dòng)態(tài)和分布特征研究

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【摘要】：采用原位原子力顯微鏡智能模式初步觀察了弱酸性土壤腐殖酸分子在層狀硅酸鹽含鉀礦物黑云母表面的吸附動(dòng)態(tài)和形貌變化。采用純化、干燥后的腐殖酸固體樣品配制p H 6.0,濃度分別為0 mg L-1、100 mg L-1和1000 mg L-1的腐殖酸溶液。原位觀察所用的礦物薄片為土壤中常見的2∶1型含鉀礦物—黑云母,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為K(Mg2.46Fe0.45Ti0.09)[Al Si3O10](OH)2。結(jié)果表明,時(shí)間尺度是影響界面上腐殖酸形貌結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要因素。在通入p H 6.0的腐殖酸溶液作用下,原位反應(yīng)0~180min內(nèi),腐殖酸分子與黑云母(001)面的相互作用以吸附為主并伴隨脫附現(xiàn)象,吸附的腐殖酸呈球狀,為單個(gè)或多個(gè)腐殖酸分子的聚集體,高度介于1~5 nm之間;原位反應(yīng)180~300 min內(nèi),黑云母(001)面上吸附的腐殖酸仍以顆粒態(tài)為主,高度介于3~5 nm之間,平均為4 nm;而黑云母(001)面上的臺(tái)階和邊緣位置則分布有較多的片狀結(jié)構(gòu)以及黑云母線型邊緣誘導(dǎo)產(chǎn)生的鏈狀結(jié)構(gòu)腐殖酸聚集體,其高度介于6~8 nm,較顆粒態(tài)腐殖酸的聚集體平均高出約2.5 nm。此外,腐殖酸分子不僅能夠在黑云母表面進(jìn)行吸附和脫附作用,還能夠溶解黑云母的表面結(jié)構(gòu),促進(jìn)層間K及結(jié)構(gòu)單元內(nèi)Al和Si的釋放。因此,腐殖酸與云母類礦物的界面反應(yīng)是一個(gè)溶解—吸附—聚集并伴隨著脫附和離子釋放的過程。
【作者單位】： 長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院;華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 腐殖酸 黑云母 原子力顯微鏡 吸附動(dòng)態(tài) 形貌結(jié)構(gòu)
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41571284) 長江大學(xué)人才引進(jìn)項(xiàng)目(801180010140)共同資助~~
【分類號(hào)】：S141
【正文快照】： 腐殖酸是一種多相的、含有多種官能團(tuán)的有機(jī)高分子混合物,廣泛存在于土壤、泥炭、煤和湖泊、海洋的水體和沉積物中[1],主要由動(dòng)植物及微生物的殘骸經(jīng)生物降解產(chǎn)生[2-3]。自腐殖酸被發(fā)現(xiàn)以來,前人已對(duì)其進(jìn)行了較為深入的研究,并被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域,如開發(fā)腐殖酸

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