天然褐铁矿的光电化学响应及对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长的影响

通过对比实验研究了天然褐铁矿对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.f.)生长的影响.利用X射线衍射分析(XRD)确定实验中所用天然褐铁矿样品的主要物相为针铁矿和赤铁矿,紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和不同光照条件下的时间电流曲线表明天然褐铁矿在可见光下具有良好的光电化学响应.采用"H"型装置进行双室体系反应,设置了3组对比实验,结果显示A.f.在有光催化电子传入情况下生长较好,在96 h内细胞浓度增加了12倍,3组实验中Fe2+浓度的变化规律与A.f.的生长趋势相对应.由此揭示了天然褐铁矿促进A.f.生长的机制为:在光照作用下天然褐铁矿能产生光生电子-空穴对,光生空穴被电子供体(抗坏血酸)捕获,分离出的光生电子传入阴极室能够将Fe3+还原为Fe2+,实现Fe2+的电化学再生,提供充足的电子能量来源,促进细菌生长.     

纤蛇纹石在纳米材料及环境科学中的意义

传统工业矿物——纤蛇纹石，是一种具有独特卷管状构造的一维纳米管材料，具有机械强度好、耐热、绝缘等优良性能，同时具有高表面化学活性和生物活性。其活性主要源自表面不饱和键、纳米晶体巨大的比表面积所带来的高表面能以及卷曲构造导致的晶格弯曲而引起的附加内能和表面能。优良的物理和化学性能使其在纳米新材料中具有广阔的应用前景；高表面活性使其可被用来治理环境污染，但也可对人体造成致命威胁，导致石棉肺并引发癌症。因此，积极开展纤蛇纹石污染和致病机理的深入研究，有针对性的对其进行表面改性，降低或消除其毒性，同时加强采、选及加工企业粉尘污染的监测、改善人员防护，纤蛇纹石可以发挥优良性能，实现物尽其用。     

超高压闪石的发现及其成因矿物学意义

在缅甸硬玉岩区发现了 6种相对罕见的钠质、钠钙质角闪石 (蓝闪石、灰闪石、铝钠闪石、镁红闪石、镁钠钙闪石和蓝透闪石 ) ,其中蓝透闪石、灰闪石和镁红闪石的发现属首次。灰闪石和镁红闪石只产于挪威、中国大别和阿尔卑斯超高压带 ,或在超高压实验岩石学的实验中被合成。同时还研究了这些闪石的化学组成、种属间的关系及形成条件 ,这些闪石形成时压力不低于 2 .2× 1 0 6 k Pa,因此缅甸硬玉岩区可能是世界上又一个超高压区。     

青藏高原北缘山脉隆升时限的同位素证据

青藏高原北缘江尕勒萨依地区新生代地层中自生矿物的O和C同位素测试结果显示，δ^18O和δ^13C在浙新世早期和中新世早期都出现急剧的变化。沉积学特征也表明中新世早期新生代沉积物质粒度快速变大，而上新世至早第四纪沉积速率急剧加大。由此推断，青藏高原北缘山脉最早期的隆升开始于浙新世的早期；并在中新世早期出现过山脉的快速隆升；而上新世至第四纪早期山脉的隆升最为强烈。     

磷酸盐矿物的孔道结构特征及其环境意义

黄磷铁矿、磷钠铍石、磷方沸石、簇磷铁矿、磷锰钠石、水磷铈石和磷灰石是非硅元素的孔道结构矿物。[PO_4]四面体和[MO_n]多面体共用角顶构成杂多面体格架。形成一维或多堆沿一定方向分布的孔道结构,孔道内由水分子和其它金属或非金属离子占据。孔道结构的磷酸盐矿物具有类似沸石矿物的分子筛效应,可与其它有害元素进行离子交换、孔道过滤和表面吸附等功能,是另一类重要的环境矿物材料。     

纳米纤维状白炭黑的孔隙特征

在与传统白炭黑对比研究基础上,利用TEM、XRD、FT_IR和氮吸附法对纳米纤维状白炭黑(MLD为92.73%)进行研究,主要讨论了纳米纤维状白炭黑多孔结构的成因、孔径大小、孔分布及孔类型等特征。分析表明纤蛇纹石中氢氧镁石八面体层被酸溶蚀和硅氧四面体层的塌陷是导致这种白炭黑具有多孔纳米纤维结构的直接原因;有两种孔隙类型,即纤维上的孔隙和纤维的堆积孔隙;纤维上的孔隙包括SiO_2微粒间的孔隙、其聚结体间的孔隙、残余纳米管的管道和毛细管道;孔径2.1和3.8nm处的孔隙数量多,并且在纳米纤维(或管)上存在大量小于5nm左右的微孔。研究证明了在用于橡胶、塑料填充补强剂和催化剂载体等方面,纳米纤维状白炭黑更优于传统白炭黑。     

桐柏造山带几何学、运动学和演化

桐柏造山带由6个次级构造单元组成, 由南到北依次为桐柏片麻岩隆起带(TGR)、鸿仪河-罗庄榴辉岩带(HLE)、毛坡-胡家寨火山岩单元(MHI)、周家湾复理石单元(ZFB)、杨庄绿片岩单元(YGB)和董家庄大理岩单元(DMB). 桐柏造山带的几何学和运动学图像包括: 由后期隆升过程形成的穹隆构造、超高压岩石折返形成的顶部向北(top-to-north)的韧性剪切构造、与南北向挤压有关的顶部向南(top-to-south)的韧性剪切构造、左行平移剪切构造以及地壳较浅层次的东西向褶皱构造等几部分. 根据桐柏-大别地区已有的和本次获得的构造年代学数据, 可将研究区变形构造划归4个变形阶段. 从多期俯冲-碰撞造山带的观点出发, 根据各构造单元的岩石学特征及其展布, 结合几何学、运动学和构造年代学特征, 桐柏造山带构造演化可分为4个阶段即: 约400~300 Ma的洋壳俯冲阶段、 270~250 Ma的大陆碰撞阶段、250~205 Ma的大陆深俯冲和折返阶段以及200~185 Ma的隆升阶段.     

纳米纤维状白炭黑的孔隙特征

在与传统白炭黑对比研究的基础上,利用TEM和氮吸附法对纳米纤维状白炭黑(MLD为92.73%)进行研究,主要讨论了纳米纤维状白炭黑多孔结构的成因、孔径大小、孔分布及孔类型等特征分析表明:纤蛇纹石中氢氧镁石八面体层被酸溶蚀和硅氧四面体层的塌陷是导致这种白炭黑具有多孔纳米纤维结构的直接原因。这种白碳黑的长度为微米级或纳米级,其孔隙以小于6.5nm的中孔为主,其中又以孔径2.1nm和3.8nm处的孔隙数量最多。它有两种孔隙类型:纤维上的孔隙和纤维的堆积孔隙。纤维上的孔隙包括SiO2微粒间的孔隙、其聚结体间的孔隙、残余纳米管的管道和毛细…     

利用尾矿砂制备镁铁氢氧化物实验研究

以金川铜镍矿尾矿酸浸液为原料,根据矿物沉淀pH值区间的不同,分步分离Fe、Mg的沉淀物以及有价金属Al、Co、Ni、Cu的混合沉淀物,进而制备具有高附加值的Fe(OH)3和Mg(OH)2,同时富集Co、Ni、Cu等有价金属。结果表明,当溶液pH值为3.8时可沉淀分离出主要成分为施威特曼石(schwertmannite)的氢氧化铁前驱体,pH值达到9.8时沉淀富集出Al、Co、Ni、Cu的混合氢氧化物,随即得到只含有Mg离子的溶液。在60℃条件下,将施威特曼石在pH值为12的NaOH溶液中老化36h,可以得到Fe(OH)3。同时,以NaOH调节只含有Mg离子的溶液至pH值为12.4时可获得Mg(OH)2。本研究为金属矿山尾矿的资源化综合利用提供了新的思路与方法。     

三峡库区重庆段土壤某些重金属污染的矿物学方法评价

分析了三峡库区重庆段51件土壤样品的矿物组成,结果表明,石英、斜长石和钾长石是土壤中主要矿物,大部分样品中石英的含量高,主要粘土矿物是伊利石,其次是蒙脱石,其他矿物含量较低。同时,参比国家水质标准,根据土壤对金属离子的临界吸附量公式计算了样品重金属污染的阈值,对样品进行了Cd、Hg、Pb、Cu的污染状况评价。结果表明,土壤中污染元素的含量与生态效应评价值并不一致;Cd和Hg的污染尚未达到临界值,危险性较小,但不能因此忽视地球化学定时炸弹的风险;Pb和Cu的污染严重。由于包括母岩在内的样品的评价结果显示污染,可能反映研究区的地球化学背景,需要采取有效措施改善和预防目前和将来的污染危害。