黄铁矿微生物浸出体系中的表面热力学和扩展DLVO理论

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黄铁矿在微生物浸矿技术中的应用

物浸矿过程中加入黄铁矿可优化浸矿条率可达９％【紫金山铜矿堆浸过程中，辉５５１。在
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（３）
ＵＯ２Ｆｓ）２ｅＯ４Ｏ４＋ｅ（ｏ４ — ＦＳ＋ＵＯ２２３Ｓ＋件。铁矿是自然界中分布最广的硫化矿铜矿和铜蓝等有用矿物浸出的同时，黄黄有铁矿被大量浸出，成浸出液中Ｆ ”浓度过２ｅＯ造ｅＦＳ（）４物，往与其他矿物伴生，本身开采价值往其反应（２）～（产生的硫酸亚铁和硫，４）不是很大。是，矿石的微生物浸出过程高的现状，此有关研究表明黄铁矿的浸但在对中，铁矿既是生物的能源，为浸出体系黄又出主要受溶液中氧化还原电位的影响，而又可作为能源被细菌氧化为硫酸高铁和硫提供Ｆ “，且大量溶解时会产生大量的硫氧化还原电位受溶液中［ｅ／Ｆ】ｅ而Ｆ］［ｅ比值所酸：溶ｅ浓ｅ酸，成一定的环境污染＿。以，究黄铁控制，液中的Ｆ ” 度由细菌氧化Ｆ而造ｌ所１研４ＦｅＳＯ４＋０２２４— ２Ｈ＋ｓ０２Ｆｅ２矿在微生物浸矿过程中的作用，湿法冶得，此足够的细菌浓度和细菌活性是控（ｏ４＋２Ｏ对因ｓ）Ｈ２３（）５金有重要的指导意义。仅可以降低环境制氧化还原电位高低的重要因素［。不６内蒙古］２＋０＋ＨＯ— 皇２２４（Ｓ３２２２堕Ｈｓ０６）污染还可以降低酸耗。硫铁矿伴生黄铜矿的东升庙和霍格气两大

不同成因黄铁矿微生物浸出行为及矿物学影响机制探讨的开题报告

不同成因黄铁矿微生物浸出行为及矿物学影响机制
探讨的开题报告
题目：不同成因黄铁矿微生物浸出行为及矿物学影响机制探讨
背景说明：
黄铁矿是一种重要的矿物资源，广泛应用于冶金、化学、建筑等领域。

但由于其较高的难溶性和难降解特性，传统的黄铁矿加工方法存在着能耗大、排放高、工艺复杂等特点，难以实现资源的高效利用。

近年来，采用微生物浸出技术对黄铁矿进行处理成为了一种有效的途径，具有环保、节能、资源综合利用等显著优点。

然而黄铁矿微生物浸出行为深受其成因和矿物学影响，因此需要深入研究不同成因黄铁矿的微生物浸出行为及其对矿物学影响机制。

研究内容：
1. 对比分析不同成因黄铁矿的矿物学特征，以及相应微生物浸出过程中矿物学变化情况；
2. 探讨黄铁矿微生物浸出行为的基本规律及影响因素，并结合不同成因黄铁矿微生物浸出实验，验证黄铁矿微生物浸出行为差异性；
3. 建立不同成因黄铁矿微生物浸出过程的矿物学影响机制模型，并分析微生物对黄铁矿矿物学结构、硫酸盐还原作用、微生物-矿物界面反应等过程的影响机理。

研究意义：
本研究通过对比分析不同成因黄铁矿微生物浸出行为及其差异性，建立了黄铁矿微生物浸出过程的矿物学影响机制模型，为实现黄铁矿的高效利用提供了重要的理论依据。

同时，通过探讨微生物对黄铁矿矿物学结构、硫酸盐还原作用、微生物-矿物界面反应等过程的影响机理，为微生物浸出技术的改进和优化提供了新思路。

高温高压下黄铁矿热力学性质的第一性原理研究

４１６０４０７１）资助．本文受国家自然科学青年基金项目（第一作者简介：刘善琪，女，１９８７年生，博士，固体地球物理学专业，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｓｈｑ８＠ｍａｉｌ．ｓｙｓｕ．ｅｄｕ．ｃｎ李永兵，男，１９７３年生，副教授，矿物学、岩石学、矿床学专业，Ｅｍａｉｌ：ｙｏｎｇｂｉｎｇｌｉ＠ｕｃａｓ．ａｃ．ｃｎ通讯作者：
ＬｉｕＳＱ，ＬｉＹＢａｎｄＳｈｉＹＬ２０１８ＦｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｙｒｉｔｅｕｎｄｅｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３４（６）：１８１３－１８１８ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ㊀㊀Ｐｙｒｉｔｅ（ＦｅＳ）ｉｓｔｈｅｍｏｓｔａｂｕｎｄａｎｔｍｅｔａｌｓｕｌｆｉｄｅｍｉｎｅｒａｌｉｎｎａｔｕｒｅａｎｄｏｃｃｕｒｓｉｎａｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓＡｂｓｔｒａｃｔ２（ｅｇ，ｍｅｔａｌｌｉｃｍｉｎｅｒａｌｄｅｐｏｓｉｔｓ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｒｏｃｋｓ，ｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓ，ｇｒａｎｉｔｅ，ｂａｓｉｃｕｌｔｒａｂａｓｉｃｍａｇｍａｔｉｃｒｏｃｋｓ，ａｎｄｐｙｒｏｌｉｔｅ）Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｋｎｏｗｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｙｒｉｔｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏ，ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒｆｏｒｍｉｎｇａｂｏｕｔｐｙｒｉｔｅ，ａｑｕａｓｉｈａｒｍｏｎｉｃａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎａｎｄｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｓｔｕｄｙｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｄｉａｇｅｎｅｓｉｓｏｆｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＦｅＳｕｎｄｅｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｂｙｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙＴｈｅ２ｌａｔｔｉｃｅｃｏｎｓｔａｎｔｓ，ｚｅｒｏｐｒｅｓｓｕｒｅｂｕｌｋｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｉｔｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓａｒｅｉｎｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｐｒｅｖｉｏｕｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄ，ａｎｄｔｈｅｉｓｏｂａｒｉｃｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｅｎｔｒｏｐｙａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅａｖａｉｌａｂｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａｅｘａｃｔｌｙＷｅｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｖａｌｕｅｓｔｈｅｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｓｏｔｈｅｒｍａｌｂｕｌｋｍｏｄｕｌｕｓ，ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ，ｈｅａｔｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｅｎｔｒｏｐｙｏｆｐｙｒｉｔｅ１００ＧＰａ）ａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（２５００Ｋ）Ｔｈｉｓｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｕｓｅｆｕｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｕｎｄｅｒｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅ（ｍｏｄｅｌａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｇｅｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓａｔｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｌｏｗｅｒｃｒｕｓｔｌｉｔｈｏｓｐｈｅｒｉｃｍａｎｔｌｅｗｉｔｈｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｓｕｌｆｕｒＫｅｙｗｏｒｄｓ㊀㊀Ｐｙｒｉｔｅ；Ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；Ｑｕａｓｉｈａｒｍｏｎｉｃａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ；Ｆｉｒｓｔｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ摘㊀要㊀㊀黄铁矿是自然界中分布最为广泛的硫化物矿物，同时也是重要的造矿矿物，在金属矿床、沉积岩、变质岩、花岗岩、超基性岩浆岩、以及地幔岩中都有大量出现。因此，研究黄铁矿在不同温度压力下的热力学性质可以为深入探讨与黄铁基性矿有关的成岩、成矿、成藏问题提供有用的矿物学依据。本文利用基于密度泛函微扰理论的第一性原理方法，采用准谐近似计算了黄铁矿在高温高压下的热力学性质。我们计算的黄铁矿的晶格常数、零压下的体积模量及其对压力的导数与前人的实验及理论计算结果吻合得很好，零压下等压热容和熵随温度的变化与实验结果有很好的一致性。尤其是，本文计算了直至２５００Ｋ、１００ＧＰａ的高温高压下黄铁矿的等温体积模量、热膨胀系数、热容和熵等热力学性质。这为在有硫参与的情况下，人们开展下地壳岩石圈地幔深度的地球动力学模拟和建立地球物理模型提供了有用的信息。关键词㊀㊀黄铁矿；热力学性质；准谐近似；第一性原理中图法分类号㊀㊀Ｐ５７８２９２；Ｐ５７９㊀㊀黄铁矿是自然界中产出最广泛和最稳定的金属硫化物矿物，它产于多种金属矿床中，在沉积岩、变质岩和各种火成岩中也很常见，还可以和一定的构造变动发生联系（王奎仁，１９８９；ＶａｕｇｈａｎａｎｄＬｅｎｎｉｅ，１９９１）。ＦｅＳ体系在地核及其它类地行星（如金星和火星）核心的形成、演化和组成中可能扮Ｂｌａｎｃｈａｒｄｅｔａｌ，２００５），因此研究其在高演着重要的角色（温高压下的热力学特征，对了解地球内部性质具有重要的意义。热力学性质是矿物最重要的物理性质之一，高温高压下

微生物冶金的基础研究

项目名称：微生物冶金的基础研究一、研究内容和课题设置研究内容的调整根据本项目前两年项目任务书的要求，积极开展了研究工作，全面完成了前两年的预期目标，在某些研究领域取得了突破性的进展，为今后的研究工作奠定了基础。

各课题所取取得主要工作进展以及对今后三年研究内容的调整如下：课题1：原生硫化矿高效浸矿菌种选育的基础研究在前2年研究的基础上，后3年主要针对原生硫化矿浸出速度慢、浸出率低的难题，围绕浸矿微生物生态规律、遗传与代谢调控机制和菌种选育开展如下研究：1．高活性和耐高温浸矿微生物功能基因组学研究：从基因水平上阐明A. f菌对这些与浸矿作用直接相关因子的应答机理；进一步阐明已发现的一些与浸矿作用直接相关的基因的功能及其调控网络。

2．浸矿体系微生物群落结构与功能活动以及微生物种群之间相互作用：研究不同浸出体系中浸矿微生物群落结构与功能的差异以及浸出过程中微生物群落演替与功能变化规律，阐明这些微生物群落结构与功能活动的调控机制以及微生物种群之间相互作用的规律；构建第二代浸矿微生物功能基因芯片和群落基因组芯片。

3．原生硫化矿浸矿专属菌种快速筛选：从已有菌种库中进行菌种与菌群的快速筛选，获得针对低品位硫化矿生物提取的高效菌种15株以上以及针对不同矿物种类和浸矿环境的优化菌群10组以上；从西部地区开展高温菌的分离、纯化和筛选工作，完善已有的菌种资源库；此外，还将对磁选育细菌这一新的领域继续开展深入研究，从分子水平上阐明A. f菌生成磁小体的机理。

课题2：毒性离子抗性菌种的遗传特性及基因改造1. 利用蛋白质组学理论和方法，研究中度嗜热自养细菌的耐砷机制，指导高效抗砷菌种构建和浸矿过程控制。

2. 综合运用基因改造、抗性驯化等多种手段，选育抗砷、抗汞等毒性离子抗性菌系。

3. 将克隆到的有机质代谢关键酶基因导入自养细菌中，研究工程菌中有机质代谢的变化及其与浸矿能力的关系。

4. 建立高效抗性菌种选育理论，培育高效抗重金属离子的菌株9-11株。

合成黄铁矿去除水中砷(Ⅴ)的研究

(总第 190 期 )
JOURNALOFNORTH UNIVERSITYOFCHINA(NATURALSCIENCEEDITION)
(Sum No.190)
文章编号 :1673-3193(2020)02-0154-07
合成黄铁矿去除水中砷(V)的研究
①
王婷1,2,钱天伟3,赵东叶4,丁庆伟2,霍丽娟2
(1.Schoolof MaterialsScienceandEngineering,Taiyuan UniversityofScienceandTechnology,Taiyuan030024,China; 2.SchoolofEnvironmentandSafety,Taiyuan UniversityofScienceandTechnology,Taiyuan030024,China;
本文利用改进的方法合成了黄铁矿材料对其组成形貌等进行了分析对与asv反应后的黄铁矿表面成分及形态进行了探讨并且初步探究了ph以及腐殖酸ha添加对asv去除的影响为利用黄铁矿处理土壤和地下水中砷提供了理论基础和实验依据
2020年第41卷第2期
中北大学学报(自然科学版)
Vol.41 No.2 2020
关键词: 砷;黄铁矿;氧化还原;pH;腐殖酸
中图分类号: X703
文献标识码 :A
doi:10.3969/j.issn.1673-3193.2020.02.010
MechanismofAs(V)RemovalFrom WaterUsingSyntheticPyrite
WANG Ting1,2,QIAN Tian-wei3,ZHAO Dong-ye4,DING Qing-wei2,HuoLi-juan2

黄铁矿微生物浸出及其电化学研究的开题报告

黄铁矿微生物浸出及其电化学研究的开题报告一、选题背景黄铁矿是一种重要的铁矿石资源，具有广泛的应用价值。

传统的黄铁矿加工方法主要包括烧结法和磁选法等，但这些方法存在能耗高、资源损失大、环境污染等问题。

与此同时，微生物浸出技术的出现为黄铁矿的开发提供了新的思路。

与传统方法相比，微生物浸出技术具有能耗低、污染少、资源利用率高等优点。

因此，开展黄铁矿微生物浸出及其电化学研究具有重要意义。

二、研究目的本文旨在通过对黄铁矿微生物浸出及其电化学研究，探究黄铁矿微生物浸出过程中微生物介导的电化学反应机制，揭示微生物在黄铁矿浸出中的作用，提高黄铁矿的提取率，推动黄铁矿资源的高效利用。

三、研究内容1.对黄铁矿微生物浸出的影响因素进行实验研究，包括微生物种类、菌液浓度、浸出温度、氧化还原电位等参数。

2.利用交流阻抗谱、循环伏安法等电化学方法，研究黄铁矿微生物浸出过程中微生物介导的电化学反应机制。

3.通过SEM、TEM等技术手段，分析微生物在黄铁矿浸出中的作用，探究微生物和黄铁矿表面的相互作用机制。

四、研究意义1.优化黄铁矿微生物浸出工艺，提高黄铁矿提取率。

2.为黄铁矿微生物浸出及其电化学研究提供理论基础和实验方法。

3.丰富我国黄铁矿研究领域，推动黄铁矿资源高效利用。

五、研究方法1.样品处理：收集黄铁矿样品，进行研磨、筛分等预处理工作。

2.微生物培养：筛选适合黄铁矿浸出的微生物，进行培养。

3.浸出实验：将预处理后的黄铁矿样品与微生物混合，调节相关参数，进行浸出实验。

4.电化学实验：利用交流阻抗谱、循环伏安法等电化学方法，研究微生物介导的电化学反应机制。

5.材料表征：利用SEM、TEM等技术手段，对样品进行表征和分析。

六、预期成果1.探究黄铁矿微生物浸出及其电化学反应机理。

2.优化黄铁矿微生物浸出工艺，提高黄铁矿提取率。

3.为黄铁矿资源的高效利用提供技术支撑。

参考文献：[1] Xu J, Liao T, Feng Y, et al. Microbial community responses to acid stress of spray-roasted magnetite ore and microbial reductive leaching efficiency[J]. Chemical Engineering Journal, 2021, 424: 130199.[2] Zhao W, Xu L, Kurama H. Fundamental studies ofoxidation–reduction reaction mechanisms in ferric iron reduction mediated by pyrite bioleaching [J]. Hydrometallurgy, 2017, 173: 159-168.[3] Zhang S, Huang L, Duan H, et al. Bioelectrochemical behaviorof pyrite bioleaching and mechanism of the directing effect of reducing agents on enhancing the surface passivation of pyrite[J]. Electrochimica Acta, 2020, 336: 135704.。

微细粒级钛铁矿浮选中DLVO理论的应用

微细粒级钛铁矿浮选中DLVO理论的应用------钒钛物理化学之系列学术讲座原创邹建新教授等朱阳戈等采用DLVO理论对微细粒级钛铁矿浮选过程的凝聚、分散等进行了研究。

（1）DLVO理论DLVO理沦是解释胶体稳定性的理论，可用于计算矿物颗粒的相互作用机理。

该理论以胶体粒子问的相互吸引和相互排斥为基础，当粒子相互接近时，这两种相反的作用力就决定了胶体分散体系的稳定性。

若令V T D为胶体粒子间相互作用总能量，则：（2.17）式中V w为颗粒例范德华相互作用能，V E为颗粒问的静电相互作用能。

对于球形颗粒问的范德华作用能表达式为：（2.18）式中：A为Hamake常数，R1、R2分别为两种矿物颗粒的半径，H为颗粒的间距。

颗粒1和颗粒2在介质3中相互作用的Hamaker常数由下式给出：（2.19）对于半径分别为R l和R2的不同粒子间的静电相互作用能如下式：（2.20）其中：式中εa=ε0εr，ε0为真空中绝对介电常数8. 854x10-12C-2J-1m-1，εr 为分散介质的绝对介电常数，水介质的εr = 78 .5 C-2J-1m-1，则εa=6 .95x 10-10 C-2J-1m-1，φ01和φ02分别为两种矿物的表面电位，单位为v，H为两颗粒间距离，单位为nm，κ-1为Debye长度，单位为nm，代表双电层厚度，在298K时，对于1：1型电解质：（2.21）式中C为离子体积摩尔浓度mol·l-1。

假定C=10-3 mol·l-1，则K=0.104nm-1。

(2)扩展的DLVO理论由于在浮选体系中各种浮选药剂的存在，经典的DLVO理论不能圆满的解释浮选剂存在下矿物颗粒的聚集分散行为，甚至得出完全相反的结果。

EDLVO理论主要是在胶体分散体系中，在粒子间相互作用的DLVO理论所涉及的范德华力和静电力的基础上加上其他可能存在的各种相互作用力，即矿物粒子间相互作用总能量可由公式给出：（2.22）式中：V w为范德华力作用能，V E为静电力作用能，V HR为水化相互作用排斥能，V HA为疏水相互作用吸引能，V SR为空间稳定化作用能，V MA为磁吸引势能。

黄铁矿在生物浸出中的表面性质

黄铁矿在生物浸出中的表面性质
佚名
【期刊名称】《铀矿冶》
【年(卷),期】2011(30)3
【摘要】Liu Hui等人在《Hydrometallurgy》2011年108卷（1／2）期撰文，介绍对黄铁矿在经受细菌生物浸出期间表面性质研究结果。

【总页数】1页(P129-129)
【关键词】表面性质;生物浸出;黄铁矿;Liu
【正文语种】中文
【中图分类】O643.36
【相关文献】
1.黄铁矿微生物浸出体系中的表面热力学和扩展DLVO理论 [J], 顾帼华;锁军;柳
建设;钟素姣
2.用新的硫脲浸出工艺从微生物氧化的黄铁矿中浸出金 [J], 柏青
3.黄铁矿生物浸出过程中在不同生长时期引入Leptospirillum ferriphilum YSK对土著浸矿微生物群落结构和功能的影响 [J], 申丽; 王俊俊; 刘宏伟; 尹华群; 刘学端; 邱冠周; 刘毅
4.黄铁矿生物浸出过程中微生物的多样性变化 [J], 殷璐; 杨洪英; 李想; 佟琳琳; 金
哲男; 张勤
5.黄铁矿生物浸出过程中微生物的多样性变化 [J], 殷璐;杨洪英;李想;佟琳琳;金哲男;张勤
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吹干。测量时，用微量进样器（ ?F ; C& ）将检测液体在距固体表面约 = CC 处垂直、小心地滴加在固体表面，形成座滴，液滴体积 = T G #&，直径 , T ? CC，测量时间不超过 , C07，取读数 O 次的平均值作为该座滴的接触角。 !# !" 矿物 ! 电位的测定将 ;F , U 黄铁矿粉加入到 ,;; C& 已知离子强度的溶液中，置于磁力搅拌器上混合 , 3，然后使用 -+&V)@@;V$型动电位测定仪进行 % 电位的测定。具体步骤如下：测量溶液的 NB 值，使用二次蒸馏水洗涤样品槽 = 次；再使用待测溶液润洗样品槽 = 次；上样，注意上样时要保证样品槽中的椭圆处无亮点（即无气泡）；将样品槽放入电位测定仪中，关上样品槽门；调节上下液面与激光位置在（ ,>; W ? ）处，使用观察目镜检测，如果样品槽能透过红光，则证明样品槽的位置无问题；调节样品槽温度到（ ?G W ;F G ） X ，测定电容 * ；当 * Y , 时，设定的电导值为，当 * Z , 时，设定的电导值为 * + ? ； % 电位测定将从 @ 个不同的角度进行，因此会有 @ 个不同的峰值，所取结果为四个峰值的平均值；每个 NB 点要重复测多次，直到有 = 个相互接近的值为止；改变溶液的 NB 值，再测定不同 NB 条件下的 % 电位。
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顾帼华，锁. 军，柳建设，钟素姣
（中南大学资源加工与生物学院，长沙 /!**#1 ）
摘 . 要：根据 2%,3-45 方程的推导公式结合接触角的测定结果计算黄铁矿和氧化亚铁硫杆菌的表面能参数。结果
表明，氧化亚铁硫杆菌的表面能明显高于黄铁矿的表面能。应用热力学计算氧化亚铁硫杆菌在黄铁矿表面吸附的自由能，发现其吸附自由能为正值，无法解释氧化亚铁硫杆菌在黄铁矿表面的吸附现象，而通过扩展 67$8 理论（ 7D）、7BE95 @F9A>G@5B （ +H ）和静电（ I7 ）作用自由能与作用距离（ !）之间的势能曲建立的 79:5;9<=>?@3 ABC D@@&5 线，能够准确的预言氧化亚铁硫杆菌在黄铁矿表面的吸附现象。
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关键词：黄铁矿；氧化亚铁硫杆菌；扩展 67$8 理论；表面能中图分类号：J6 0)K’ K 文献标识码：+
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（L） !$ 3 !$ J !$ 3 !$ J 7 固液界面相互作用自由能与固体和液体各自的表面能之间的关系可以表示为
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2
（K）
将式（ 5 ）N （K）、（ 5 ）N （L）和（ 5 ）N （M）代入式
万方数据（ 5 ）N （7），得到固体表面能、液体表面能与二者之
［ !］
生物复杂界面作用机理的理论必须含有这些参数。为了弄清微生物在矿物表面的吸附现象，国内外进行了广泛的研究。但是研究较多的是矿物与细
［ 1］菌作用后界面的电动性质，包括 ! 电位。一般采用的电动性质研究方法是使用 ! 电位仪测定界面的
。为了更好地理
解以及控制氧化过程，对上述两个因素的了解就显得异常重要，而且微生物与矿物颗粒界面作用还受到许多因素的影响，例如：表面电荷，表面的疏水
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!" 理论基础
!# !" 固体表面能参数的计算