St?ber二氧化硅纳米孔隙调控机制

<正>含纳米孔的物质具有许多特殊性质。例如,纳米孔受限空间对流体的性质(如水的熔点、凝固点等)产生极大的影响,纳米孔材料比表面积巨大从而表现出极强的吸附能力,矿物纳米孔壁表面性质发生较大变化等。研究表明,纳米孔普遍存在于岩石、土壤、生物体、液相及气相团聚体等自然环境中,对相关地球化学过程如化学风化、离子迁移/富集、油气的赋存、矿物溶解/沉淀等将产生重要影响。纳米地球科学主要研究自然界纳米物质(纳米矿物和纳米孔)的性质、成因以及对地球     

不同晶型羟基氧化铁(FeOOH)的形成及其在吸附去除Cr(Ⅵ)上的作用

羟基氧化铁(FeOOH)广泛存在于土壤、水体沉积物和矿山废水等环境介质中,通常以针铁矿、四方纤铁矿和纤铁矿等多种同质多像体形式存在.羟基氧化铁因具有稳定的化学性质、较高的比表面积和细微的颗粒结构,在重金属治理中被日益重视.由于矿物的环境功能与所形成矿物的性质如矿相、颗粒形貌及大小和结构界面特性密切相关,而矿物的这些性质又与其合成方法、条件密不可分,故本文介绍了羟基氧化铁的种类、结构组成、矿相稳定性及转化,重点对羟基氧化铁形成、制备方法或途径(水解沉淀、化学氧化、生物氧化与生物矿化和凝胶网格法等)及反应物和反应条件(铁盐种类、沉淀剂、pH值、温度、阴阳离子调节剂和表面活性剂等)对矿物产物性质的影响进行了综述,同时,对不同晶型羟基氧化铁在吸附去除重金属Cr(Ⅵ)上的作用的相关研究进行了概述.     

碳酸盐碳氧同位素标准物质性状对分析和保存的影响

碳酸盐物质碳氧同位素广泛应用于地质和气候环境研究,而标准物质是其分析的基准物质和数据比较的重要依据。不同标准物质性状存在差异,对于性状特点的了解,有助于标准的选择和使用、不均匀性的改善以及最佳实验条件的建立。本文采用X射线衍射(XRD)、光学显微镜及能谱扫描-电子显微镜(EDX-SEM)技术,从不同尺度对物源、粒径、颗粒形貌和结构,以及纯净程度等性状不同的碳酸盐碳氧同位素标准物质开展了观察和分析,并采用连续流磷酸法测定部分碳酸盐标准物质的δ~(13)C和δ~(18)O值,从而探讨其性状特点以及对分析和保存的影响。结果表明:天然碳酸盐标准物质普遍含有非碳酸钙成分,如少量石英;以及存在明显性状差异的颗粒,但总量较少。不同标准物质之间、标准物质颗粒之间也存在程度不同的粒径、形貌、微细结构和矿物组分等性状差异。实验测定了不同标准物质的δ~(13)C和δ~(18)O值,多数分析结果与推荐值吻合,其中IAEA-CO-8的δ~(13)C和δ~(18)O值标准偏差相比其他物质偏大,可能与该标准组成复杂且均一性较差有关,而NBS20的δ~(18)O值标准偏差相对偏大以及7902的δ~(18)O值与推荐值偏离较大,推测与其粉末状且组成颗粒细小的性状更容易受到空气中二氧化碳和水的影响有关。结合前人和本研究认为,在推荐使用量下天然碳酸盐标准物质性状对分析精准性造成的影响有限;而为了保证微量分析和研究的准确性,建议根据分析和研究目的,结合标准和物质的性状特点,有针对性地选择标准以及标准中的颗粒,同时粉末状且组成颗粒细小标准物质在制备和保存上需要更加注意。本研究补充和丰富了碳酸盐碳氧同位素标准物质的性状信息,有助于其更好地应用于微量碳酸盐碳氧同位素分析和研究,同时也为保存和制备提供参考。     

结构光性矿物学的重要突破

结构光性矿物学是矿物学的一个新分支,它的任务是研究矿物(主要的透明矿物)的光学性质与其化学成份和晶体结构之间的关系。早在本世纪二十年代初期,著名的科学家尼格里就预言:“总有一天,人们能够从晶体的化学成分和结构计算出晶体的光学性质来,这是一项基础性的工作,很有意义。希望物理学家、化学家和矿物学家来个竞赛,看准先解决这个问题”。尼格里的预言算不算矿物学中的“歌德巴赫猜想”呢?我们姑且不论,但是可以肯定,这是一个十分棘手的问题。六十多     

提供专业的X射线衍射/荧光分析测试服务 承接地质样品的分析测试委托:专业快捷-方便经济

X射线衍射/荧光分析方法简便,特别适用于粉末矿物样品的测定。如确定类质同象混晶(固溶体)的成分;鉴别成分相同但结构上有差异的矿物类型;测定矿物的有序-无序结构及其有序度;确定同一矿物族的不同矿物种、矿物的元素组成等。自20世纪初X射线粉末衍射/荧光元素分析技术首次出现后,科学家们就开始收集已知物相的衍射图谱。目前数据库中已收录了25861条以上的矿物相关条目,覆盖了95%以上的分类矿物种类。数据库还包含将要分类的矿物、合成、夹层和固熔体等不同的物质类型。通过一系列的温度和压力参数,标定了许多普通矿物的性质。正是这些工作使得X射线粉末衍射文件(PDF)的有效性得到了国际范围的广泛认可。X射线衍射     

承接地质样品的分析测试委托:专业快捷-方便经济

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我国宇宙尘研究的新进展

宇宙尘是自然降落到地球上的一种宇宙固体物质,在天体化学领域中有着重要的意义。国际上许多著名的学者在这一领域做了大量的工作,取得了许多重要的科学资料和数据. 近年来,我国科学工作者对宇宙尘进行了大量的研究工作,取得了可喜的成果,促进了我国天体化学事业的发展。我国宇宙尘研究的新进展,综合起来有如下四点: 1.新的分析测试方法的应用:宇宙尘常用的测试方法有光学显微镜、X射线粉晶衍射分析、扫描电镜和电子探针等。这些方法用于鉴定矿物,研究形貌特征和测定主要元素。近年     

应用XRF-SEM-XRD-FTIR等分析测试技术研究丽水蓝色类欧泊(蛋白石)的矿物学与光学特征

直至目前,我国相关欧泊的矿藏及其相应的矿物学特征鲜见报道,近期在浙江丽水缙云地区发现的蓝色类欧泊石引起了宝玉石科研工作者的广泛关注,但此矿物的相关研究至今尚未见论述。本文应用X射线荧光光谱(XRF)、场发射扫描电镜(FE-SEM)结合X射线粉晶衍射(XRD)与傅里叶变换红外光谱(FTIR)等多种综合检测技术首次对该类蓝色原矿的矿物学及光学变彩性质进行研究。结果表明:XRF分析显示蓝色原矿的主体化学组成为SiO₂(质量含量95%),仅含极少量的Fe₂O₃与Al₂O₃等杂质。同时,蓝色原矿及其相应的热处理后样品局部区域具有明显的变彩特征,主体的化学组成与其光学特征与天然欧泊的组成及变彩效应类同。XRD分析显示原矿粉体的无机相的晶型为方石英相,衍射峰形锐化,该晶体的结构特征明显相异于天然欧泊即微晶类的蛋白石(Opal-CT)、Opal-C与非晶蛋白石类(Opal-A)。此外,样品的红外光谱与天然欧泊间存在一定的频率位移。鉴于此,初步将该类原矿归属为类欧泊,因蓝色原矿所在地丽水缙云地区属于中生代陆相火山岩的地质,因此进一步将该原矿命名为一类火山岩类的类欧泊石,而有关此类欧泊是否可以归属为广义上的欧泊有待再作商榷。同时基于对蓝色原矿有无变彩效应区域的FE-SEM测试结论,本文初步推测该类矿物的光学变彩特征与原矿表面的“叠瓦状”结构形貌有关。     

结构光性矿物学

上个世纪50年代,偏光显微镜技术被引入到矿物学和岩石学中,使这两门地质学科得到突飞猛进的发展。1893年俄国学者费多洛夫发明了一种后来被称之为“旋转台”的仪器加在偏光显微镜上,使矿物光学性质的研究又大大前进了一步。光性矿物学即应运而生。1895年德国科学家伦琴发现X射线,1912年劳埃证明晶体对X射线有衍射作用,从而引起了物理学、化学和矿物学的一场大革命。八十年来已有成万种物质的晶体结构被测定出来,矿物晶体     

一种长英黝帘石玉的岩石矿物学研究

采用X射线粉晶衍射、电子探针、化学分析法和傅立叶变换红外光谱等方法,对近来在北京珠宝市场上出现的一种粉白相间的玉石新品种进行了测试,全面分析了这种玉石的结构和成分,并根据硅酸盐体系的物质平衡原理,利用相混合计算(PMC)方法,估算了玉石中主要矿物的含量。结果表明,这种玉石中黝帘石含量占51.9%,钠长石占33.3%,石英14.4%,并含有少量的褐帘石、单斜辉石等矿物。样品中粉红色矿物的红外光谱最强峰位于1110～900cm-1范围内,为快速、方便地鉴定此种玉石提供了参考依据。     

D-DIA装置与同步辐射源结合技术及其在矿物高温高压变形实验中的应用

高温高压变形实验是研究地球深部组成矿物流变学性质的重要技术手段之一.D-DIA(deformation-DIA)装置是最近10年来兴起的一种新的高温高压变形实验设备,通常可实现的最高压力为15 GPa和温度约为2 000 K;而同步辐射X射线衍射已经广泛地应用到物质结构科学的研究中,二者相结合,能够有效原位地研究材料物质在高温高压下的流变学性质.以美国布鲁克海文国家实验室配合有同步辐射源的D-DIA装置为例,介绍该装置的基本结构、工作原理及D-DIA装置与X射线结合技术如何实现矿物高温高压下变形过程的原位观测及相关定量力学数据的获取.这一技术突破了传统流变仪的压力局限,为在更高压力(P＞4 GPa)条件下研究地球深部组成物质的高温高压流变学性质提供了有效途径.      

变质岩电子岩相学初探

近代岩石学有两种常规仪器,偏光显微镜和X′光衍射设备.偏光显微镜能直接观测粒度在光波波长以上(>2000A)的矿物形态和它的光学性质.X′光衍射数据能够推导原子在单位晶胞中的位置,其尺度约为1—100A.但是X光晶体构造测定是以无数单位晶胞测量的平均值并且所有晶胞均为相同的假设为基础的.所得到的是综合的图象,并不是矿物的具体形貌.透射电子显微镜则不同,它能观察大小在几个人A的超微现象.在岩石和矿物中,100—10,000A之间的尺度范围内,有许多重要的构造现象是上述常规技术所观察不了的.比如一些细小的晶畴、次显微双晶、晶体的某些缺陷等,通常要借助透射电镜来观察.     

X-射线衍射法在常规定量相分析方面的新进展

序 和荧光分析一样,在X—射线衍射定量分析中,基体(matrix)效应也是产生较大误差的原因。曾经提出各种不同的校正方法,如: ——外标法; ——内标法。没有一种方法是完全令人满意的。的确,外标法的应用意味着对样品的化学组份事先已了解。而内标法的应用则意味着样品制备更为复杂,为了验证样品的每一个衍射峰都不与内标物质的衍射峰相干扰,事先要进行衍射研究。     

水及其高压相的研究进展

人们通过喇曼光谱、红外光谱、X射线衍射、中子散射、Brillouin散射等各种方法,在各种条件下(如低温、高温、高压)研究了水的结构性质和相行为.Okhulkov等对常温液态水的能量散射X光衍射(EDXD)研究发现,在0.1～200 MPa,水分子间的OO间距rO-O随压力的升高而减小;之后,rO-O随着压力升高而增大,在400～500 MPa时达到初始最大值;然后,随压力的升高而减小.A.KSoper等通过中子衍射研究发现,液态水与冰一样,也有多形现象.     

湖泊光学研究动态及其应用

简述了湖泊光学研究几十年来所取得的成果,如湖水的光学特性;水下辐射能的观测、传输和计算。论述了湖泊光学研究的重点,包括黄色物质吸收系数S的确定;UV B辐射对湖泊生态系统的影响;光的生态效应;光化学过程(Photochemical Processes)、生物 光学模式(Bio-Optical Model)估算湖泊初级生产力以及湖泊富营养化限制因子分析及防治。总结了湖泊光学研究的主要应用领域,包括估算湖泊初级生产力、叶绿素a的浓度、悬浮物的估算以及水色遥感研究等。阐述了湖泊光学未来研究方向,当前研究工作中国内与国外的差距及国内需要开展的工作。     

水(冰):宇宙矿物

水(冰)是最简单的化合物,也是宇宙中丰度最大的矿物。通常认为,水无嗅、无味,无处不在。然而,液态水或固态水却是异乎寻常的物质。水具有某些其它物质没有的,特别是赋予生命所要求的特殊性质,如氢键、水簇和kosmotrope离子等。本文综述水(冰)的结构、化学性质、物理性质、分布以及与生命的关系。     

试用X射线谱图拟合简单定性分析青海省都兰县双庆铁矿床

<正>如何准确、快速确定岩矿石所含物相及其含量呢?一般采用化学分析法,此外还可以采用发射光谱、原子吸收光谱、X射线荧光等方法。化学分析法获得组成矿石的元素精度高,但周期长、样品用量大,因而不适合大量样品的快速分析,而且它不能获得组成岩矿石的物相,即组成岩矿石的物质存在形式。而X射线粉晶衍射法可以获得岩矿石的物相组成。其特点是样品用量少、分析快速而且没有     

安徽膨胀土的微观结构与其工程性质的关系研究

膨胀土在安徽省内分布较广,文章通过对安徽省内部分典型分布区取得的土样,运用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、化学全分析等实验手段,得出了土样的相关参数,研究了膨胀土的微观结构,分析了微观结构与其工程性质之间的关系。膨胀土微结构的定性研究,为安徽省内工程建设提供必要的数据,同时也为深层次的定量研究奠定一定的基础。     

X射线吸收谱在宝石学研究中的应用

许多宝玉石的颜色成因都与致色元素的电子结构和局域环境相关.X射线吸收谱(XAS)是一种探测物质结构的有力工具,能够识别吸收原子的局域结构和化学环境,如价态、配位数、键长等.本文以红宝石、金绿宝石、翡翠和象牙等为例,简要介绍同步辐射XAS技术在宝石研究中的应用和优势.     

类质同象置换对磁铁矿表面反应性的制约机制

铁(氢)氧化物矿物对环境物质的地球化学行为有着重要的制约作用。相比于其他铁氧化物,磁铁矿具有一些独特的结构特征与表面性质,而赋予其良好的氧化还原活性。天然磁铁矿结构中广泛存在类质同象置换,探讨类质同象置换对磁铁矿表面反应的制约机制,有助于深刻理解磁铁矿族矿物在环境自净化过程中的作用机制。本文介绍了典型置换离子在磁铁矿结构中的赋存状态,及其对磁铁矿物化性质影响,重点阐述类质同象置换对磁铁矿表面反应性(如吸附、氧化、还原等性能)的制约机制,最后针对已有的相关研究现状以及面临的挑战,为未来的研究方向提出了一些设想和建议。