Mn~(2+)在方解石中的零场分裂

本文采用高阶微扰的方法,对3d~5电子组态的离子在D_(3d)对称晶场下的零场分裂进行了计算,推导出了高达八阶微扰的零场分裂常数D的公式。作为公式的应用,本文利用Mn~(2+)的SCF-d轨道,计算了菱锰矿(MnCO_3)的晶场吸收谱和Mn~(2+)掺入方解石(CaCO_3)中的零场分裂常数D。计算结果与实验观察符合较好。     

热处理褐铁矿去除水中的Mn2+

本文利用褐铁矿中针铁矿经热脱水相变获得以纳米晶赤铁矿为主要物相的纳米-微米多级孔结构材料,并用于模拟净化富Mn~(2+)地下水。同时考察了热处理温度、初始pH值、初始Mn~(2+)浓度、吸附反应时间等对材料去除溶液中Mn~(2+)的影响。XRD、TEM、BET表征结果表明,300℃热处理产物中赤铁矿孔径最小为2.7 nm,比表面积最大达到107.4 m~2/g。吸附实验结果表明,在pH值5~10的范围内,p H值对煅烧褐铁矿颗粒对Mn~(2+)去除效果影响较小;材料在贫氧条件下对水中低浓度Mn~(2+)的最大吸附量为6.45 mg/g;吸附动力学符合准二级动力学模型;褐铁矿热处理形成的纳米晶赤铁矿对Mn~(2+)具有吸附和催化氧化作用,其中的杂质锰氧化物对Mn~(2+)的吸附和催化氧化具有增强作用。     

天然单斜辉石中Cr ~(3+)的晶位对称性和偏振吸收谱的分析

通过对单斜辉石系列钠铬辉石-硬玉样品中Cr~(3+)偏振吸收谱的谱带强度、形状及位置的分析,提出:这类矿物晶体中Cr~(3+)应处于四角畸变D_4对称晶场的晶位。由此计算出的谱带位置和观测结果一致。说明了D_4晶位假设更优于Khomenko等提出的三角畸变C_(3v)对称假说。     

海南红帘石稳定场研究

红帘石、绿帘石、斜黝帘石属等构造矿物,空间群P2_1/m,Z-2,在绿帘石或斜黝帘石构造中,Mn~(3+)取代Fc~(3+)或Al的部分占位者,则为红帘石,但Mn~(3+)离子就其电子构型3d~4来看,是不稳定的,它易氧化成Mn~(4+)(3d~3)离子,也易还原成Mn~(2+)(3d~5)离子。从海南红帘石成因研究一文,可知本区红帘石有三种不同成因的稳定场。该文指出了红帘     

白云石中Mn~(2+)及其占位的电子顺磁共振研究

本文用EPR法研究了白云鄂博矿床白云石中Mn~(2+)在Ca、Mg两个位置上的分配。通过比较白云石与菱镁矿中Mn~(2+)的精细结构线间的强度比,确定了几乎所有Mn~(2+)都处于Mg位置。其自旋哈密顿参数为:g=2.0022,A_∥=93.0×10~(-4)T,A_⊥=91.4×10~(-4)T,D=153.3×10~(-4)T。实验结果表明,白云石中Mn~(2+)的位置分配不取决于Mn~(2+)的浓度。离子半径和配位氧八面体畸变程度是控制位置分配的两个主要因素。     

方解石中Mn~(2+)离子四级EPR晶场参量α_0随温度变化的研究

本文研究表明,对方解石中Mn~(2+)离子的四级EPR晶场参量α_0,虽然其轴向场部分的贡献远小于立方场部分,但二者随温度的变化却差别不大,原因是轴向晶场参量F对键角变化十分敏感。因此,在研究热膨胀系数明显各向异性的晶体中的α_0随温度变化时,不能忽略轴向场部分的贡献,即不能假设α_0≈-α。     

X射线粉晶衍射仪测定萤石晶胞参数

利用X射线粉晶衍射仪对纯萤石矿物进行全谱扫描,在确定萤石矿物衍射5强峰基础上,准确标出萤石5强峰相应的d值,按2θ角值由大到小的顺序排成纵行,计算出不同d值的1/d2值,用1/d2值最小一条线的值去除其余各条线的1/d2值,得出的数值D仍依次排列;据D值小数部分是0.36或0.68数值,推断实验所测萤石低角度的第一条线是{111}网面衍射产生的,其相应的h2+k2+l2值为3,以第一条线h2+k2+l2值3分别乘以其余各条线的D值,得出的数据h2+k2+l2值仍依次排列,分别为8.04,11.04,16.08和19.08,由于测量的误差,舍去小数点后数据,保留整数位,即可得到相应的h2+k2+l2值3、8、11、16和19,据h2+k2+l2值查出相应网面指数为{111}、{220}、{311}、{400}和{331},根据晶胞参数公式:a=d(hkl)(h2+k2+l2)1/2计算出萤石晶胞参数值为0.546 nm。     

Fe(Ⅱ)/阳离子掺杂针铁矿矿物系统对2-NP的还原转化性能研究

制备了不同阳离子掺杂改性的针铁矿,并采用XRD、红外、热重差热分析以及TEM等手段对其进行了表征,结果显示,掺入Mn~(2+)、Cr~(3+)、Al~(3+)后并未明显改变α-FeOOH的晶体结构类型,说明部分阳离子掺杂进入α-FeOOH晶格,从而分别形成因Fe~(3+)被Mn~(2+)、Cr~(3+)、Al~(3+)部分取代的固溶体;红外分析也得到类似结果;热重和差热分析以及TEM观察结果均表明几种金属阳离子没有形成氧化物相,可以确定这些离子已经进入针铁矿的晶格;紫外-可见漫反射光谱分析发现Mn~(2+)、Cr~(3+)掺杂者的能带隙较之纯相针铁矿的稍小,依次为2.18 e V和2.24 e V;而Al~(3+)掺杂者的能带隙与纯相针铁矿相比有所提高,增加至2.34 e V。此外还考查了不同阳离子掺杂及纯相针铁矿与Fe(Ⅱ)构成的复合系统对邻硝基苯酚(2-NP)的还原效果,研究表明,在溶液pH=6和25℃等的条件下,上述还原转化反应符合准一级动力学方程。其中,Fe(Ⅱ)/Al~(3+)掺杂针铁矿复合系统对2-NP的降解效果最好,在120 min时就达到了100%去除率,在一定浓度范围内,随着2-NP浓度的升高,2-NP的还原速率降低。而且,Fe(Ⅱ)/Al~(3+)-针铁矿复合系统速率常数(k)随着溶液的pH值增大而升高。     

黑云母的红外光谱研究

关于云母族矿物的红外光谱研究,国内外一些学者曾做过不少工作。笔者就近年来所收集到的一些产自宁芜地区、南岭地区花岗岩类岩石中27个黑云母样品,进行了红外光谱测定,确定了某些特征吸收峰的偏移及其与化学组分之间的关系,并探讨了黑云母矿物中主要金属阳离子的相互置换和晶体结构的关系。 黑云母属三八面体型的2∶1层状结构硅酸盐矿物。结构中上下四面体片(T)以尖顶相对,中间夹氢氧镁石型[Mg—O_4(OH)_2]八面体片(O),构成T—O—T型结构层。占有四面体晶位的阳离子主要为Si,约有1/4的Si可被R~(3+)(主要为Al~(3+)、次为Fe~(3+))取代。占有八面体晶位的阳离子主要为Mg~(2+)或Fe~(2+),次为Fe~(3+)、Al~(3+)、Mn~(2+)等。由T—O—T所组成的结构层则通过层间大阳离子K~+(少量的Na~+、Ca~(2+)等)彼此相连接。结构     

地下水中锰离子氧化细菌的分离与筛选鉴定

从沈阳张士经济开发区净水厂的成熟生物滤池中,分离筛选得到了3株具有较强Mn~(2+)氧化能力的革兰氏阴性细菌,分别命名为Mn1、Mn2和Mn3.经3个菌株的16S rDNA鉴定及其系统发育学分析表明,菌株Mn1和Mn2为Delftia属,菌株Mn3为Klebsiella属.进一步考察了3株菌对地下水中浓度为2 mg/L的Mn~(2+)氧化及发酵能力.结果表明,3株菌均可在12 h内达到使1 m~3生物滤料成熟时所需的最少生物量;且Mn1、Mn2和Mn3对Mn~(2+)的相对氧化能力分别为96%、94%和85%,为生物滤池法去除地下水中铁锰的快速启动提供了菌种基础.     

草酸盐法测定锰矿石中有效氧的误差分析

草酸盐法是测定锰矿石有效氧的常用方法之一,易产生系统误差。在分析产生误差的原因及影响因素的基础上,测定酸度、Mn^2 浓度、加热时间、光照时间、Fe^3 阻滞剂和隔绝空气等因素对草酸盐容量法测定有效氧的影响。实验结果表明：Mn^2 是其产生误差的主要因素。通过对比实验,改进后的草酸盐法优于经典草酸盐法,与亚铁法测定结果一致,能有效地减少因Mn^2 的催化作用而造成测定结果偏高的倾向。该实验方法的重现性好,测定结果准确。     

湖南两金矿石英含金性红外光谱判别

作者对湖南两个金矿床的数十个石英样品进行了红外光谱研究。根据样品的红外参数:D_1/D,D_2/D、D_2/D_1以及判别指标对这些样品进行判别分析,发现误判率一般在20％以下。因此,认为在一个金矿远景区利用红外光谱法(薄片法)找矿是可能的。     

高岭土吸附剂去除含锰废水中锰离子的实验研究

高岭土吸附剂处理含锰废水中锰离子的实验表明:高岭土的最佳粒度为0.177 mm,pH值控制在7.5～ 8.5间,常温搅拌30 min,吸附剂与水量比为12 g∶1 L,对锰离子质量浓度为100 mg/L的废水的处理效果最好,使锰离子质量浓度由100 mg/L降至0.1 mg/L,锰离子的去除率超过90%,达到GB8978-1996工业废水排放的一级标准.高岭土对锰离子吸附的等温吸附曲线符合Freundlich模型,其吸附机理主要是吸附作用和沉淀作用.     

大兴安岭森林覆盖区金矿土壤离子电导率异常特征离子成份的研究及找矿预测

为了解森林覆盖区金矿体土壤离子电导率异常特征,探讨金矿体土壤离子电导率成份是由哪些种类离子组成,弄清不同种类离子的含量变化关系对电导率的贡献大小,为解释金矿土壤离子电导率异常的形成机制提供理论依据.通过在大兴安岭森林覆盖区虎拉林金矿的研究:(1)在已知的金矿体上测出了清晰的电导率异常,异常呈典型双峰形态"兔耳"状或"锯齿"状, 异常垂直指示金矿体的赋存位置.(2)弄清了金矿体组成土壤离子电导率异常的离子成份特征,其成份主要是HCO-3、SO-24、Ca2 、Cl-、K 、Na 、F-、Mg2 、Mn2 等一套水可溶性离子,经过相关分析得出金矿电导率异常与各水可溶性离子的相关系数是HCO-3＞Ca2 ＞SO2-4＞Cl-＞K ＞F-＞Na ＞Mg2 ＞Mn2 .(3)在未知区的找矿预测中找到3个具有成矿远景的离子电导率异常.     

下庄铀矿田方解石的谱学特征研究

下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田,其中的沥青铀矿-方解石型矿化类型是近年来新发现的一种富矿类型。系统采集了该矿田中不同成矿期、不同颜色的方解石样品．进行了粉晶X射线衍射、电子顺磁共振波谱及反射光谱学研究。电子顺磁共振波谱揭示成矿期方解石中普遍含有Fe^3 和Mn^2 色心离子,而成矿期后和远矿样品中则一般只含有单独的Fe^3 或者Mn^2 色心离子,说明矿田中唯一的工业矿石矿物．沥青铀矿可能是在氧化-还原过渡环境下沉淀的,强氧化和强还原环境均不利于矿石的沉淀。反射光谱学研究揭示不同成矿期方解石的光谱学特征不同,反映了它们在特征元素、含水性等方面均存在差异,成矿期方解石以890nm和400nm两个波长处Fe^3 氧化物的吸收为特征,而成矿期后的方解石则分别在1922nm和1400nm呈现明显的水的吸收。利用反射光谱测定可以定量计算矿物在不同光波波段的吸收性强弱,并得到色度值。研究表明红度较灰度和亮度能更好地定量表示本区方解石的颜色,这也许是由于研究区的方解石大多呈现不同程度的红色和白色所致。     

宁夏银南氧化带金矿床方解石的矿物学研究

本文对银南氧化带金矿中各种方解石的矿物学研究表明：红色方解石的热释光强度大于灰色方解石和白色方解石的热释光强度,从红色解石→灰色方解石→白色方解石,CaO CO2的总量偏离理论值的程度增大,CaO/CO2比值偏离理论值的程度也增大,亦即其晶格的缺陷增多,红外吸收强度也随之增大;包裹体研究表明,本矿床的方解石可能均系地下热卤水形成。     

重庆北温泉水化学特征对汶川8.0级地震的响应

2008年5月1日至7月4日汶川8.0级地震前后,对距震中约400 km的重庆北温泉7个泉点进行采样监测,发现其水温、水量及水化学特征均发生了较大变化：（1）所有泉点震后水温都下降了1℃左右;（2）海拔相对较高的BWQ-2、BWQ-3、BWQ-4泉点相继断流,而下游海拔较低的BWQ-1泉点水量则增加了15 L/s,BWQ-6泉点水量也有所增加;（3）海拔较低泉点泉水中K＋、Na＋、Ca2＋浓度减少,Mg2＋浓度增大,且K＋、Na＋、Ca2＋浓度呈正相关;Fe3＋、Mn2＋浓度于地震当日成倍增长,随后逐渐减小,7月4日时浓度与5月1日相当;SO42-、F-浓度增大后逐渐减少。引起北温泉水物理化学变化的主因是：由于汶川强烈地震,导致北温泉区上覆盖层裂隙与下伏温泉含水层裂隙贯通,地表或上覆盖层低温水汇入含水层所致。     

水温突降-缓升型的响应机理之冷水下渗学说的研究——以重庆北温泉水Fe3+、Mn2+对汶川地震的响应为例

深井水温观测在中国已经开展了20多年,但目前对于水温响应机理的研究还不充分.而且利用温泉水对水温响应机理研究甚少.本文在2008年5月12日汶川8.0级地震前后,即2008年5月1日至7月4日,对重庆北温泉水(距震中约400 km)进行采样监测,发现泉水水温水量发生较大变化:震后水温下降了1℃:海拔相对较高的BWQ-2、BWQ-3、BWQ-4相继断流,监测点BWQ-1的水量增加了15 L/s;与此同时.各泉点Fe~(3+)、Mn~(2+)浓度于地震当日成倍增长,随后逐渐减小,7月4日时浓度与5月1日相当.重庆北温泉位于四川盆地东部边缘地带,受汶川地震强烈影响导致冷水下渗作用,海拔相对较高而温度较低的温泉水改道,并有其他来自裂隙或者地表的低温水汇入温泉含水层,Fe~(3+)、Mn~(2+)浓度的变化从水化学上印证了冷水下渗学说.