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腐殖酸结构及其与有机污染物吸附机制的分子模拟
  • 项目名称:腐殖酸结构及其与有机污染物吸附机制的分子模拟
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:40771099
  • 申请代码:D010503
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2008-01-01-2010-12-31
  • 项目负责人:吕贻忠
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:中国农业大学
  • 批准年度:2007
中文摘要:

通过对土壤腐殖酸结构进行多种光谱解析,构建腐殖酸分子结构模型,并三维分子结构模拟;然后利用吸附实验和光谱分析研究腐殖酸对几种有机质污染物的吸附特性,结合腐殖酸三维分子结构模型,模拟分析腐殖酸与有机污染物分子吸附过程,揭示其吸附机制。结果表明潮土胡敏酸烷基碳含量较多,而黑土胡敏酸中芳香碳含量较多;初步构建了黑土、栗钙土、潮土等土壤胡敏酸的分子结构模型;并对胡敏酸分子的三维结构进行了多种方式的能量优化,发现PM3法计算的三维构想最稳定,氢键和静电引力对胡敏酸的三维空间结构的稳定性起关键作用。胡敏酸解离氢离子后,其偶极矩增大,结构更伸展,在极性溶液中的溶解性增强。不同土壤的胡敏酸对阿特拉津、2,4-D、苯等有机污染物的吸附均是一先快后慢的过程,对阿特拉津,2,4-D的吸附等温曲线均为L型,都符合Frendlich等温式;ESR检测发现胡敏酸与阿特拉津在吸附过程中发生了电荷转移;而与2,4-D的吸附过程中产生了共价键,对苯的吸附主要为物理吸附。含有羧基等极性基团的有机污染物主要通过氢键与胡敏酸结合,而非离子性、非极性的有机质污染物主要受范德华力和胡敏酸分子表面的微孔结构影响。

结论摘要:

英文主题词3D structure; organic contaminant; molecular simulation;adsorption mechanism


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
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  • 著作
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