王小明
- 作品数：14 被引量：95H指数：5
- 供职机构：华中农业大学资源与环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家大学生创新性实验计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球环境科学与工程理学更多>>
- 铝同晶替代对纤铁矿结构、形貌与磷吸附动力学的影响
- 纤铁矿是土壤中亚稳定态氧化铁之一,多存在于氧化还原交替的土壤中。纤铁矿的结构、形貌和表面特性与土壤中营养元素、重金属及有机污染物的存在形态、转化和归趋都密切相关。铝对氧化铁的同晶替代现象普遍存在于土壤中,铝对纤铁矿的结构...
- 廖帅王小明刘凡冯雄汉
- 关键词：铝纤铁矿磷吸附
- 文献传递
- 磷酸根在矿物表面的吸附–解吸特性研究进展被引量：8
- 2021年
- 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。
- 严玉鹏王小明王小明王慧殷辉殷辉刘凡
- 关键词：矿物磷酸根铁氧化物黏土矿物
- 人工合成绿锈GR1(CO_3^(2-))的氧化晶质过程、特点及主要影响因素被引量：1
- 2013年
- 通过空气氧化法,采用电化学实时监测,结合X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和溶液化学分析,探讨了GR1(CO2-3)的合成、氧化和晶质化特点。在合成阶段,当悬液pH降至最低或矿物中Fe2+含量升至最高时,GR1(CO2-3)完全形成。在随后转化阶段,控制pH在6.5~10时,随pH增加,GR1(CO2-3)的转化速率和氧化速率均减小,氧化产物由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿结晶尺寸随pH升高逐渐增加。控制温度在15~45℃时,随反应温度的增加,GR1(CO2-3)的转化速率增加而氧化速率减小,氧化产物同样由纤铁矿向针铁矿向磁铁矿变化,且针铁矿粒径随温度升高而增大。控制空气流速在0~0.1 m3h-1时,随着空气流速的增加,氧化速率增加,氧化产物中针铁矿含量逐渐减少而纤铁矿含量逐渐增加,且产物结晶度逐渐减弱。因此,在pH、温度和空气流速等影响GR1(CO2-3)转化过程中,氧化速率是共同的决定因素,随着氧化速率的增加,产物由磁铁矿向针铁矿向纤铁矿变化,且产物结晶尺寸变小和结晶度减弱。
- 王小明艾思含董婷刘凡谭文峰邱国红冯雄汉
- 关键词：PH温度空气流速
- 晶体定向组装在氧化锰矿物形成与转化中的作用及其机制
- 氧化锰矿物是土壤中主要吸附载体、氧化还原主体之一和化学反应的接触催化剂,同时也是动植物锰元素重要来源。氧化锰的形貌与结构共同决定了其反应性和环境行为,然而氧化锰形貌演化的晶体生长机制及其与结构的内在联系仍了解甚少。以最为...
- 冯雄汉梁新然赵怀燕王小明严玉鹏刘凡谭文峰
- 关键词：氧化锰矿物晶体生长水钠锰矿
- 水铁矿对有机磷和无机磷的选择性吸附:聚集结构的影响
- [目的]本文旨在探讨水铁矿聚集结构在水稻土干湿交替中对植酸和无机磷吸附行为的影响,为水稻土中磷的有效管理提供理论依据。[方法]采用批量实验,同步辐射X射线衍射(XRD)和磷K边X射线吸附近边结构(XANES)研究了有机磷...
- 胡震严玉鹏王小明谭文峰刘凡黄巧云冯雄汉
- 关键词：植酸无机磷
- 文献传递
- As(V)浓度和环境因子对硫酸盐绿锈转化的影响及其机制被引量：4
- 2017年
- 绿锈与As(V)可共存于土壤、沉积物和地下水等缺氧环境,但As(V)如何影响绿锈转化过程和机制了解甚少.本工作通过溶液化学和光谱学方法,系统研究了As(V)浓度、pH、温度和空气流速对硫酸盐绿锈(GR)转化的影响.GR转化过程中通过吸附和共沉淀作用对As(V)有极强的去除能力,同时As(V)增强了GR的稳定性,显著影响转化产物的结晶度、矿物类型和生成机制.随As(V)浓度增加,GR氧化转化由溶解-氧化-沉淀机制向固态氧化机制过渡,产物由针铁矿和纤铁矿混合相向纯纤铁矿向纤铁矿、水铁矿和高铁绿锈混合相转变;高As(V)浓度时形成无定形FAsO_4表面沉淀.Fe/As=24时,pH 6.5~9、温度(5~45℃)和空气流速(0~0.05 m3/h)条件下纤铁矿均为主要产物,随pH和空气流速增加或温度减小纤铁矿结晶度逐渐减弱;高pH或高空气流速或低温有利于高铁绿锈和水铁矿形成,高温有利于针铁矿形成.上述结果对深入理解环境中各种铁氧化物的形成转化机制和As(V)的环境行为有重要意义.
- 王小明彭晶徐欢欢谭文峰刘凡黄巧云冯雄汉
- 关键词：AS(V)PH温度空气流速
- 湖泊沉积物磷形态分级提取及分析方法研究进展
- 2023年
- 磷是湖泊富营养化的重要限制性因子,其在沉积物-水界面的化学形态和迁移转化过程是调控湖泊富营养化问题的关键。文章综述了沉积物磷的化学形态、无机磷和有机磷连续提取方法及发展演变,分析和总结了各种提取方法的优缺点。最后详细介绍了当前较前沿的沉积物磷分析方法,如X射线吸收光谱、原子配对分布函数和核磁共振光谱等,总结了各项分析技术的特点和面临的挑战,指出各种分析技术应与磷连续分级提取方法有机结合,多种表征手段优势互补,以期为沉积物中磷素形态表征和转化机制研究提供有效的技术支撑。
- 方庆军唐亚东王小明徐一峰彭来吴振斌张义
- 关键词：沉积物磷形态富营养化
- δ-MnO2向正交水钠锰矿转化过程中的定向组装生长机制
- 水钠锰矿是环境中广泛存在的层状氧化锰矿物,也是表生环境中最强的吸附剂和氧化剂之一。依据层结构对称特点,水钠锰矿分为六方和正交两种对称型。这种结构的差异极大的影响了它的活性以及改变了对环境中其他元素的作用。不同对称结构水钠...
- 梁新然赵怀燕王小明严玉鹏刘凡谭文峰冯雄汉
- 关键词：氧化锰矿物
- 有机磷与土壤矿物相互作用及其环境效应研究进展被引量：10
- 2019年
- 土壤有机磷是土壤环境中重要的磷组分,其在环境中的界面反应影响着磷素的迁移、转化、生物有效性以及环境行为。本文主要总结了土壤中典型有机磷在矿物表面的吸附-解吸、溶解-沉淀等反应特性和微观机制,以及有机磷-矿物相互作用对有机磷形态、金属离子界面反应行为,以及矿物胶体化学稳定性与溶解转化的影响等环境效应。土壤有机磷可含多个磷酸基团,相对分子质量大,电荷密度高,通过界面反应与环境矿物发生强烈的相互作用,并影响矿物的电荷性质、共存金属离子的吸附特性、以及胶体化学稳定性。有机磷界面反应特性和机制受矿物类型和结晶度、有机磷相对分子质量、pH、温度和共存离子等因素的影响。有机磷在矿物表面的吸附密度一般随着体系pH、矿物结晶度和有机磷相对分子质量的升高而降低。有机磷一般可在矿物表面形成内圈络合物,某些情况下还存在氢键作用,甚至转化形成表面沉淀。有机磷和金属离子在矿物表面的吸附一般存在协同效应(尤其是在低pH条件下),即金属离子促进了有机磷的吸附,有机磷也促进金属离子的固定;吸附机制因反应体系而异,主要包括形成三元表面络合物和表面沉淀等,多数时候存在多种机制的共同作用。最后讨论了环境中有机磷与矿物相互作用的主要研究热点和方向。
- 严玉鹏王小明刘凡冯雄汉
- 关键词：有机磷吸附-解吸黏土矿物
- 水铁矿的结构、组成及环境地球化学行为被引量：50
- 2011年
- 水铁矿广泛分布于水、土壤、沉积物和生物体中,它具有大比表面积和高表面活性,控制和影响着环境中某些污染物质和营养元素的形态、迁移和转化。此外,它也是环境中其他晶质铁(氢)氧化物形成的前驱体。然而,人们对水铁矿在环境中的作用和重要性的认识还存在不足,主要表现在:(1)水铁矿通常被混淆为无定形铁氢氧化物或水合铁氧化物,环境中的水铁矿因难以分离和进行定量分析而使其含量常被低估;(2)水铁矿结晶弱,结构表征困难,对其在环境中的分布、组成、结构及性质的认识较欠缺。水铁矿以弱晶质的纳米颗粒形式存在,其XRD(X射线衍射)线少且宽、强度弱。根据衍射线的条数可将水铁矿分为结晶较弱的2-线水铁矿(2LFh)和结晶较好的6-线水铁矿(6LFh)。目前,普遍接受的水铁矿化学式为Fe5HO8.4 H2O,但大量实验表明H2O不是水铁矿结构的必要成分,且容易被吸附的外来物质取代。有人提出水铁矿是一种二元结构,中心为八面体配位Fe,表面以四面体配位Fe为主,这有待论证。最近,通过PDF(配对分布函数)研究水铁矿的结构表明,理想水铁矿结构包含20%四面体配位Fe和80%八面体配位Fe,化学式为Fe10O14(OH)2。然而,不少学者对这一新的水铁矿结构模型提出了质疑。对近年来水铁矿的分布、组成、结构和环境行为方面的研究和存在的问题进行了综述和讨论,并且对水铁矿的未来研究方向进行了展望。
- 王小明杨凯光孙世发徐剑李耀光刘凡冯雄汉
- 关键词：环境行为
