硅藻蛋白石表面沸石化改型对苯吸附性的影响

硅藻土是由硅藻生物壳体(Frustule)经沉积堆积后所形成的矿物集合体(通常含有粘土矿物等杂质)。硅藻壳体的主要无机成分为无定形二氧化硅,具有A型蛋白石结构。硅藻壳体具有以大孔(>50 nm)为主的天然大孔/介孔型结构和优异     

纳米地球科学:内涵与意义

纳米地球科学是纳米科技与地球科学的结合,是一门高度综合的交叉学科,很难划分出经典意义上的单科性研究.纳米地球科学的研究对象主要分为纳米物质与纳米孔隙,二者成因多样、尺度效应明显、广泛分布,对于前者,主要通过各类图像表征手段观察其形态、大小、聚集方式,通过各类谱学方法研究其晶体结构、分子结构等;对于后者,则主要通过图像表征手段、流体注入方法与数值模拟的结合来表征孔隙形态、孔径分布、连通性等特征.纳米地球科学的学科内涵主要体现于:在各传统地球科学学科研究的基础和框架上,针对地球不同圈层中纳米尺度微粒形成、运移、聚集和存在形式以及孔隙形成与演化等亟待解决的科学问题开展系统研究,从而加深对矿物、岩石、构造、地化以及资源、灾害、环境等分支学科纳米尺度特性的认知.纳米地球科学的产生与发展使人类在认识和改造自然方面进入了一个新层次,是地球与行星科学发展的必然途径,为矿床勘探、资源开发、新能源利用、环境污染和地质灾害的预防与治理等问题提供了新的理论依据,有着不可估量的科学意义和应用价值.      

无氧条件下黄铁矿表面的羟基化与自氧化

过去20年里,无氧条件下黄铁矿–水界面产生活性氧是黄铁矿表面反应性的重要发现之一。这一反应不仅对现代环境有重要影响,而且在早期地球环境演化中也扮演着重要角色。无氧条件下黄铁矿–水界面产生的活性氧具有极强的氧化性,理论上有氧化黄铁矿自身的能力。然而,无氧条件下黄铁矿–水界面产生的活性氧对其自身是否有氧化作用(即黄铁矿自氧化)及其反应机制还不得而知。本研究采用原位漫反射红外傅里叶变换光谱(in-situDRIFTS)和准原位X射线光电子能谱(quasi-in-situXPS)结合密度泛函理论(DFT)计算,探究了无氧条件下黄铁矿–水界面的自氧化初始反应过程。结果表明:(1)无氧条件下黄铁矿–水界面会发生自氧化反应,生成高价态的硫物种和铁氧化物;(2)黄铁矿–水界面的自氧化反应伴随着羟基的生成和消耗;(3)黄铁矿–水界面的羟基源于水分子在黄铁矿表面缺陷位点的解离作用,可为活性氧的产生提供物源。这些发现不仅揭示了黄铁矿–水界面的羟基化和自氧化过程,还为深入理解黄铁矿–水界面反应在早期地球环境演化中的重要作用提供了认知基础。     

邻二氮杂菲银/蒙脱石抗菌复合物的制备及表征

以X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT IR)、激光拉曼光谱(R am an)等手段对用微波辐射法制备邻二氮杂菲银/蒙脱石抗菌复合物抗菌及其热处理产物进行表征,结果显示:邻二氮杂菲与银离子所形成的络离子([A g(phen)2] )通过离子交换作用进入蒙脱石的层间形成有序插层结构,其d(001)值随热处理温度的上升呈规律性变化,复合物的热稳定性可达300℃。复合物中银离子的溶出量受热处理温度的控制。抗菌性能测试表明复合物及其热处理产物对大肠杆菌都具有良好的抗菌活性。微波辐射法较传统制备方式更为简便、快速。     

我国北方两种高岭石的电子顺磁共振研究

笔者对我国北方两种不同类型的高岭石进行了化学分析、差热和热重分析、X射线衍射、红外吸收光谱及电子顺磁共振等研究。结果表明，在酸性还原条件下形成的高岭石中，铁主要以Fe2＋的形式置换结构中的Al3＋，同时也有部分铁以亚铁化合物形式存在；在氧化条件下形成的高岭石中，铁主要以Fe3＋形式存在于晶体结构和杂质铁氧化合物中，也有部分以Fe2＋置换Al3＋形式存在。     

层间水含量对蛭石有机改性影响的研究

本文以溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯对膨胀蛭石和未膨胀蛭石进行了改性处理，并用IR、XRD方法研究了蛭石在不同层间水含量情况下，这两种有机分子分别进入蛭石层间的难易情况，结果表明：（1）层间水含量能够对有机分子进入蛭石层间产生影响，但对具有较强离子交换能力的有机分子进入层间的影响不大；（2）磷酸三丁酯分子易于与含层间水少的膨胀蛭石结合，说明层间水对磷酸三丁酯分子的作用遵循异极性排斥的原则。     

运用吡啶吸附—拉曼光谱探测硅藻土表面酸位

运用吡啶吸附—拉曼光谱技术探测了硅藻土及其热处理产物的表面固体酸位。结果表明，室温下硅藻土表面经基均为吸附水覆盖，不显B酸性，结构中也无能够接受电子对的Lewis酸位。经热处理后，某些酸性羟基脱水使硅藻土呈弱B酸性，B酸位浓度在经650℃左右热处理后达到最大；另一方面，硅藻土中所含粘土矿物在650℃左右因脱羟而发生结构变化，产生配位不饱和的Al位，表现出L酸性。     

母岩特征对上犹复式岩体中风化壳离子吸附型重稀土矿形成的制约

近年,在赣南加里东期上犹复式花岗岩体风化壳中首次发现了离子吸附型重稀土矿,这一找矿突破受到广泛关注,但其成因机制尚不清楚.本文对上犹复式岩体中产出重稀土的剖面中的基岩开展了岩相学、矿物学、元素地球化学及锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究.结果显示,重稀土矿的风化母岩为中细粒黑云母花岗岩?强绢云母化黑云母花岗岩,(...     

Rietveld全图拟合法定量分析伊利石矿的精确度及误差来源

伊利石是一种重要的矿产资源,准确获得矿石中矿物组成和含量具有重要的理论和实际意义.Rietveld全图拟合法采用整个衍射图进行分析,具有较高的准确度.然而由于缺少纯的伊利石样品,目前对于该方法在分析伊利石矿样的精确度和误差来源尚不清楚.本文采用Rietveld全图拟合法对人工配制和天然的伊利石典型矿样进行了分析和计算,...     

熔融法制备铬掺杂磁铁矿及其催化UV-Fenton反应降解酸性橙Ⅱ的研究

在自然界,磁铁矿结构中广泛存在类质同象置换。部分置换离子显著改变磁铁矿的表面反应性,影响其对有机污染物的催化降解性能。本研究用熔融法合成一系列不同掺杂量的铬掺杂磁铁矿,利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构谱(XAFS)等谱学技术对合成磁铁矿进行结构表征,并在中性条件下,探讨磁铁矿催化UV-Fenton反应降解酸性橙Ⅱ的性能。铬掺杂磁铁矿为立方晶系反尖晶石结构,Cr以+3价占据在八面体位。铬掺杂显著提高磁铁矿对酸性橙Ⅱ的催化降解性能,降解过程以异相UV-Fenton反应为主,遵循准一级动力学方程。反应160 min后,铬掺杂磁铁矿对酸性橙Ⅱ的矿化率达40%。