刘羽
研究方向为磷酸盐矿物的矿物学、晶体化学及其在材料科学与工程和环境科学工程中的应用。
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- 姓名:刘羽
- 目前身份:
- 担任导师情况:
- 学位:
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学术头衔:
博士生导师
- 职称:-
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学科领域:
矿物学(包括放射性矿物学)
- 研究兴趣:研究方向为磷酸盐矿物的矿物学、晶体化学及其在材料科学与工程和环境科学工程中的应用。
男;1956生,理学博士,现任武汉工程大学(原武汉化工学院)副校长、党委常委,教授,博士生导师。化工部首批化工优秀拔尖人才、湖北省有突出贡献中青年专家、国务院政府特殊津贴获得者;中国矿物岩石地球化学学会第六届理事会理事;中国矿物岩石地球化学学会工艺矿物学会副主任委员;环境矿物学专业委员会委员;中国高等教育学会化工教育学会理事;中国化工学会化学矿业专业委员会常务理事;湖北省高等教育学会常务理事;武汉市政府技术咨询专家。刘羽教授从教二十年来,主要讲授“矿物学”、“结晶学”、“晶体化学”、“材料测试方法” “矿物材料学”等研究生与本科生课程。多次国家公派或以合作研究等形式赴意大利,作为访问学者和高级研究学者研修矿物晶体化学,并进行意大利国家自然科学基金项目的研究。其主要研究领域为矿物学—无机非金属矿物材料科学与工程。研究方向为磷酸盐矿物的矿物学、晶体化学及其在材料科学与工程和环境科学工程中的应用。主要专业特长与兴趣在磷灰石族矿物和粘土矿物的矿物学及其在材料学和环境学中的应用。负责并参与科研十七项。公开发表论文九十余篇,其中19篇为四大检索收录并多次引用。为国家科技进步一等奖项目组的重要成员。在磷灰石用于重金属废水的治理等环境矿物学和环境工程应用研究方面获国家发明专利四项。主持完成的教学研究项目获湖北省教学成果二等奖两项。
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刘羽, Liu Y[, ], Peng MS[]
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-1年11月30日
综述了作为重要环境矿物材料的磷灰石在钙位、四面体位和结构通道位置上类质同象替换的研究进展,讨论了替换离子的结构占位、替换形式和机理。并就替换对这种矿物在环境治理领域应用的影响作了简要评述。
磷灰石, 替换, 晶体化学, 结构.
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刘羽, Liu Yu, Peng mingsheng
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-1年11月30日
由于具有特殊的晶体化学特点,天然磷灰石可以作为一种新型环境功能矿物材料,用于对含重金属及含氟废水的处理。对Cd2+,Pb2+,Fe2+,[UO2]2+,Cu2+,Zn2+,Cr6+,Hg2+,F-等离子的吸附实验结果表明:磷灰石对绝大多数重金属离子和氟离子的去除效果很好,以Pb2+为例,去除率可达99.4%,饱和吸附容量超过1100mg/g,被吸附的重金属离子可固化在晶格中而不出现解吸,因此不会产生二次污染。影响去除效果的因素包括:磷矿石的类型,磷灰石的矿物成分,介质pH值,温度,吸附时间,离子的初始浓度,样品的粒度和用量。
磷灰石, 重金属离子, F-离子, 废水治理, 吸附
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刘羽, Y, Liu, , F, Stoppa, L, Tonucci, MS, Peng
,-0001,():
-1年11月30日
羟磷灰石(HAP)是重要的生物陶瓷材料,F的进入会影响其性质。通过对合成氟-羟磷灰石1H的NMR实验研究,发现:HAP中结构羟基的1H化学位移与吸附水中的1H化学位移不同。在纯HAP中的1H的δ=-0.04×10-6,而随着F含量的增加,该谱峰不但变弱并消失,而且向低场区位移。在F相对含量为75%的F-HAP中,δ=0.44×10-6。随着F的替换,NMR谱中出现—个位于0.90×10-6—1.61×10-6的新谱峰,其强度与F含量正相关,其位置也随着F的增加向低场区位移。说明:F的进入形成了氟氢键,从而产生了新的谱峰。由于这两个谱峰的位置和相对强度比均与F含量呈正相关,因此可以根据NMR谱中1H核的化学位移值及谱峰的相对强度来区分结晶态HAP与非晶态的磷酸盐,并对氟羟二元磷灰石的氟-羟基相对含量进行估算。
羟磷灰石,, 1H NMR谱,, 氢键,, F含量
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刘羽, Liu Yu
,-0001,():
-1年11月30日
本文用电子探针成分分析,X射线单晶结构分析,振动光谱等手段对意大利武图列火山地区碳酸岩-超碱性岩杂岩体中磷灰石的晶体化学特征进行了研究。结果表明:该磷灰石的晶体化学式为:(Ca9.81Sr0.05Mn0.01LREE0.04Na0.09)[P5.50Si0.15S0.05C0.30]O23.7(F0.80Cl0.03OH1.17),属氟羟磷灰石,其结构中在钙多面体与磷氧四面体位置上出现广泛的类质同象替换,如:SiO44-+CO32-=2PO43-;REE3++SiO44-=Ca2++ PO43-;Sr2+=Ca2+;OH-=F-等。结构碳酸根与硅氧四面体的存在得到红外与拉曼光谱的证实。
磷灰石,, 晶体化学,, 标型特征
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【期刊论文】Kinetic Research on the Sorption of Aqueous Cadmium on Carbonate Hydroxyapatite
刘羽, LIU Yu, XU Huan-yan
,-0001,():
-1年11月30日
The sorption of aqueous Cadmium on carbonate-hydroxyapatite (CHap) is a complicated non-homogeneous solid/water reaction, From kinetic point of view, it can be described by two stages: at the earlier stage, reaction rate is so fast that its kinetic course is intricate, and at the latter stage, the rate of reaction becomes slow and the process of reaction accords with one order reaction kinetic equation. Experimental results show that the relationship between reaction rate constant k1 and temperature T accords to Arrhenius Equation, and the activation energy of sorption (Ea) is 6.075J/mol and frequency factor (A) is 220s-1. At the same time, reaction rate constant k1 increases with Cd2+ initial concentration decreasing, on the contrary, with pH and CHap dosage increasing.
Carbonate-Hydroxyapatite, Cadmiumion, Sorption kinetics
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刘羽, Comodi P.(), Liu Yu(), Montagnoli M.(), Zanazzi P.F.()
,-0001,():
-1年11月30日
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【期刊论文】Effects of Pb2+, Cd2+ and Cu2+ on the Aqueous Zn2+ Sorption by Hydroxyapatite
刘羽, QI Yong, LIU Yu*
,-0001,():
-1年11月30日
The behaviors of aqueous Zinc sorption by hydroxyapatite in the co-existence of Pb2+, Cd2+ and Cu2+ were invested. The effects of Pb2+, Cd2+ and Cu2+ on the sorption of Zn2+ were discussed, and the hydroxyapatite sorption capabilities for Pb2+, Cd2+, Cu2+ and Zn2+ were compared. The experimental results showed, that the Zn2+ removal efficiency decreased gradually with increase of Cd2+ concentration of the solution, and there was no a sorption preference between Cd2+ and Zn2+; On the other hand, the Zn2+ removal efficiency rapidly decreased with the increase of Cu2+ concentration of the solution, and there was a clear sorption preference between Cu2+ and Zn2+. It was noticed that the Zn2+ removal efficiency changed hardly with variance of Pb2+ concentration, as the removal mechanisms for these two ions were totally different. It was concluded that the affinities of the heavy metals for hydroxyapatite followed the sequence: Pb2+>Cu2+>Cd2+>Zn2+.
Hydroxyapatite, Heavy metal ions, Sorption
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刘羽, COMODI, P., *, LIU, YU., **, STOPPA, F.*** AND WOOLLEY, A.****
,-0001,():
-1年11月30日
stal X-ray diffraction, IR, Raman and micro-Raman spectroscopy. The apatite has exceptionally high S and relatively high Si, Sr and LREE, whereas the HREE content is negligible. IR spectra confirm the presence of OH calculated from formula difference. A high positive correlation between Ca-site Substitution Index (CSI=100(10-Ca)/Ca) and Tetrahedral Substitution Index (TSI=100 (Si+C+S)/P atom/apfu) and a systematic parallel increase in REE, S and Si indicate two substitution mechanisms, i.e. REE3+ + Si4+=Ca2++P5+ and Si4++ S6+=2 P5+. Site occupancy data and bond lengths, determined from structural refinements on selected samples, demonstrate that LREE and Sr show a marked preference for the Ca2 site, even though in the LREE-rich samples a partial substitution of LREE for Ca in the Ca1 site was observed. Tetrahedral distances (from 1.535 to 1.541 Å) reflect the substitution of Si4+ and S6+ for P5+, which is confirmed also by vibrational spectra. As (SiO4)4- and (SO4)2- substitute for (PO4)3-, the relative intensity of ν1 Raman bands of (SO4)2-(at 1007 cm-1) and (SiO4)4- (at 865cm-1) increase systematically, while that of phosphate decreases and the five components of phosphate ν3 modes disappear. Moreover, the (PO4)3- Raman peak broadening is linearly correlated with the Si and S concentrations. Apatite crystals are sometimes zoned with compositions varying from SiO2=1.15-2.07 wt%, Σ(LREE2O3)=0.56-1.08 wt% and SrO=0.58-1.02 wt% in the core to 3.98-5.03, 4.14-6.73 and 1.97-2.17, respectively, in the rim. A sharp, strong enrichment in Sr and LREE in the rim indicate that the apatite suddenly became an acceptor of these elements in the late stages of crystallisation.
apatite,, crystalchemistry,, vibrational spectra,, structural refinement,, sulphur-rich apatite
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刘羽, Liu Yu, Xu Huanyan
,-0001,():
-1年11月30日
磷灰石晶胞参数受其结构中Ca多面体、磷氧四面体及结构通道位置上的类质同象替换的影响。本文讨论了54个磷灰石样品的晶胞参数与结构通道离子F、OH、Cl相对含量的关系,发现Cl的取代是影响岩浆型磷灰石晶胞参数的主要因素,每原子/晶胞的Cl使a增大0.121(6)Å,而c减少0.063(3) Å。根据成分与结构的经验关系式,可以验证电子探针对F的分析结果。
磷灰石, F,, OH,, Cl离子, 晶胞参数
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