科研产出
磷酸根在矿物表面的吸附–解吸特性研究进展
《土壤 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：综述了磷酸根在一些常见土壤矿物表面吸附–解吸特性的研究进展。磷酸根在矿物表面的吸附特性受环境pH、离子强度、温度、反应时间、矿物类型等多种因素的共同影响。一般说来,矿物表面的磷吸附量随pH降低而增加,受离子强度的影响较小。磷酸根在矿物表面的吸附动力学过程可分为快速吸附过程和慢速吸附过程,且在弱结晶矿物中存在微孔扩散过程。磷酸根在矿物表面的解吸过程通常存在两个阶段（初始快速解吸和随后的缓慢解吸）,在解吸反应后期甚至还会发生再吸附。此外,磷酸根的吸附特性也受共存阴离子配体或金属阳离子的影响。其中,共存阴离子通过位点竞争、静电作用和空间位阻效应等机制影响磷酸根的吸附。天然有机质（包括胡敏酸和富里酸）降低了磷酸根在矿物表面的吸附,特别是在低p H条件下。通常,富里酸比胡敏酸更能有效降低磷酸根在矿物表面的吸附。金属阳离子可通过表面静电效应、形成三元络合物以及形成表面沉淀等机制促进磷酸根和金属在矿物表面的共吸附。最后,展望了与磷酸根在矿物表面吸附特性有关的研究热点和方向。
关键词： 矿物 磷酸根 吸附–解吸 特性 铁氧化物 铝氧化物 黏土矿物
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基于不同分析方法研究磷酸根在矿物表面吸附机制的进展
《土壤学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：磷素是植物生长必需的营养元素,也是联系生态系统中生物与非生物作用的关键元素。对磷酸根在矿物表面吸附反应机制的深入认识,有助于了解其在陆地和水环境中的形态、迁移、转化和生物有效性。本文主要综述了磷酸根在常见(土壤)矿物表面吸附机制的研究进展。各种分析技术或方法,如OH–释放量分析、Zeta电位分析(电泳迁移率测试)、等温滴定量热法、原子力显微镜、X射线光电子能谱、红外光谱、核磁共振波谱、X射线吸收光谱、表面络合模型、量子化学计算等,均以不同方式揭示磷酸根在不同矿物体系的吸附机制。磷酸根在矿物(尤其是铁、铝氧化物)表面的吸附通常伴随着水基和羟基的交换。一般认为磷酸根在矿物表面主要形成双齿双核、单齿单核内圈络合物,且受pH的影响较大。pH以及磷酸根在矿物表面的吸附密度影响内圈络合物的质子化状态。在低pH、高磷浓度、较高反应温度、较长吸附时间,以及弱晶质矿物吸附等条件下矿物表面吸附的磷可在矿物表面转化形成含磷的表面沉淀,造成矿物溶解转化以及磷生物有效性的进一步降低。最后展望了磷酸盐在矿物-水界面吸附有关的研究热点和方向。
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