静电自组装制备斜发沸石负载纳米TiO2吸附及光催化降解甲基橙染料研究

为了实现纳米TiO2的固定化负载,提高材料对污染物的光催化效率,采用静电自组装方法制备了天然斜发沸石负载纳米TiO2光催化材料。采用硅烷偶联剂(OCH3)3Si(CH2)3SH干法改性斜发沸石,采用30%H2O2/HOAc氧化剂将偶联剂巯基基团(—SH)氧化为易电离的磺酸基基团(—SO3H),带负电荷的沸石与钛聚合阳离子在静电引力的作用下自发地组装在一起,经一定温度的焙烧得到斜发沸石负载纳米TiO2光催化材料。采用XRD和SEM对材料进行分析和表征,采用甲基橙染料评价材料的吸附和光催化性能,结果表明:沸石负载纳米TiO2对甲基橙染料具有吸附与光催化的协同作用,静电自组装方法制备的材料的光催化性能较传统方法有所提高。     

天然沸石负载二氧化钛光催化剂的制备与性能研究

以钛酸丁酯为钛源，天然沸石为载体，用溶胶．凝胶法制备了天然沸石负载TiO2光催化剂，用紫外可见吸收光谱、比表面积、红外光谱和X射线衍射等分析技术对沸石负载TiO2光催化剂进行了表征，以甲基橙为目标降解染料，考察了TiO2负载量、催化剂用量、热处理温度等不同条件下催化剂的光催化活性，结果表明，用天然沸石为载体所制得的TiO2光催化剂对于甲基橙具有较好的光催化降解效果。     

TiO2-白云母纳米复合材料的制备及其表面化学特征

TiO2－白云母纳米复合材料属纳米薄膜材料，具有优异的珠光效应。本文利用化学液相沉积法制备出不同类型（单覆层、多覆层）的TiO2－白云母纳米复合材料，并利用扫描电子显微镜（SEM）和粉晶X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等手段对其进行了分析。SEM分析显示：所制备的TiO2－白云母纳米复合材料TiO2的颗粒直径在20－60nm之间，且颗粒均匀、界限清晰，表面平整。XRD分析表明：导晶剂Sn^4 对于提高TiO2向金红石转化起到了重要作用。XPS研究发现TiO2纳米镀层除Ti、O外还有以类同像替代Ti^4 形式存在的导晶离子Sn^4 和由载体白云母扩散的Si、Al、K成分。同时，表面O不足，偏离TiO2理想组成；随TiO2纳米镀层厚度的，TiO2逐渐接近理想成分；并且O（ls)、Ti(2p)向高结合能漂移，结合能增大，次外层比最外层组分具有较强的化学键合，最外层组分则表现出一定的化学活性。     

丝光沸石/TiO2复合体的特征及对甲苯光催化降解研究

在TiO2光催化剂的制备过程中加入一定比例的丝光沸石制备了丝光沸石／TiO2复合体光催化剂．对含甲苯废气进行光催化降解实验．同时运用X射线粉末衍射技术、红外光谱、激光拉曼光谱和紫外一可见漫反射光谱等技术对丝光沸石／TiO2复合体的结构特征和光催化性能进行研究结果表明：丝光沸石的加入能够显著地降低复合光催化剂中TiO2的纳米颗粒粒径、增强其对紫外光的吸收,同时复合光催化剂中TiO2与丝光沸石的结构羟基发生反应形成键合,从而增强了复合体的光催化活性。在丝光沸石和TiO2复合的质量配比为1：5时．复合光催化剂对甲苯的光催化降解率最高．达94．58％。     

SiO2-TiO2薄膜制备及其光催化性能研究

Sol-gel法制备SiO2-TiO2复合薄膜，进行甲醛的光催化降解实验，研究了SiO2掺杂量、薄膜焙烧温度、甲醛溶液pH值及初始浓度对光催化性能的影响。结果表明，500℃焙烧1h，掺杂质量SiO2：TiO2=12：100时，SiO2-TiO2薄膜的光催化活性最高，150min后甲醛降解率达76％，是单纯TiO2薄膜的1．3倍，该薄膜稳定性较好，经重复8次使用，最大降解率只下降4％。     

四川三台膨润土的基本物化性能及其对铅、钴的吸附性研究

对四川三台钙基膨润土的基本物化性能和对Pb^2 ，Co^2 离子的吸附性能作了初步的研究。基本物化性能主要包括化学成分、阳离子交换容量、密度、比表面积、孔径、渗透系数及热稳定性。通过实验得出：1)经过钠化改型并酸化处理后的膨润土的阳离子交换容量(CEC)明显高于未经处理的原土；2)膨润土的最佳酸活化条件为在96℃左右以15％的硫酸活化4小时的性能最佳；3)膨润土土的密度为2．11g／cm^3，颗粒密度钠化土为1．996g／cm^3，原土为2．079g／cm^3；渗透系数为0．013cm／s(20C)；体积平均粒径为30．950μm；比表面积为329．7482m^2／g，平均孔径为33．238nm；4)膨润土对对重金属离子的吸附实验，得出膨润土对重金属离子Pb^2 的吸附性能优于Co^2 ，Pb^2 和Co^2 的吸附比(Rd)分别为167．8ml／g及53．3ml／g；Pb^2 和Co^2 去除率(r)分别为45．87%和21．20％。     

新型环境矿物材料——堇青石质泡沫陶瓷的研制

以聚氨脂泡沫塑料为前驱体，高岭土、铝土矿和滑石为原料，经配方和工艺设计，制备了以堇青石为主晶相的泡沫陶瓷，制成品密度为0．310－0．447g/cm^3，气孔率为81．7％－87．6％，孔径为0．2－0．5mm,平均抗压强度为0．98MPa。探讨了烧成温度对材料气孔率、抗压强度和吸水率等性能的影响。     

微晶白云母负载纳米TiO2及其光催化性能研究

以微晶白云母为载体,钛酸丁酯为钛源,采用溶胶-凝胶法合成制备微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂,然后用X射线衍射,扫描电镜等对微晶白云母负载TiO2光催化剂进行表征。再以微晶白云母负载纳米TiO2光催化剂对亚甲基蓝进行了光催化降解研究,特别针对有无紫外光照射条件下微晶白云母、纳米TiO2、微晶白云母/纳米TiO2等在亚甲基蓝溶液中的行为进行研究,结果表明:所制备的微晶白云母负载TiO2光催化剂对亚甲基蓝具有较好的光催化降解能力,1250目微晶白云母负载TiO2在紫外光照射下光催化反应4h,其降解率可达99%以上。     

掺铁二氧化钛薄膜的自组装制备、表征与光催化性能研究

采用自组装方法于低温液相反应体系中成功制备出大尺寸二维纳米二氧化钛薄膜和掺铁二氧化钛薄膜。样品通过荧光发射光谱、拉曼光谱、高分辨透射电镜等方法进行表征,并研究了紫外光和可见光下Fe3+/TiO2纳米薄膜对甲基橙溶液(MO)的光催化降解过程,探讨了Fe3+对TiO2的光催化活性的影响。结果表明,此方法不需要高温煅烧即可得到高催化活性的金红石和锐钛矿混合型二氧化钛薄膜,以金红石为主。Fe3+掺杂明显提高了TiO2对甲基橙溶液的光催化降解效率:掺杂Fe3+浓度为0.5 mmol/L时光催化效果最优,且更利于较低浓度甲基橙溶液的降解,在紫外光和可见光下对初始浓度5 mg/L甲基橙溶液的降解率分别达到98.62%和89.24%。     

超强吸水性蒙脱石/聚丙烯酸钠复合材料的研究

以蒙脱石和丙烯酸为原料,采用溶液聚合法合成了超强吸水性蒙脱石／聚丙烯酸钠复合材料,优化了该复合材料吸自来水性能的配方,即蒙脱石添加量为30％,单体的中和度为70％．交联剂用量为0．10％,引发剂用量为0．15％,在此配方下制备的复合材料吸蒸馏水倍率为420g／g,吸自来水倍率为220g／g,吸生理盐水倍率为55g／g,凝胶强度215g／cm^2。同时,该复合材料具有聚合反应便于控制且不粘容器、吸水倍率高、抗盐性能好、凝胶强度大、成本大幅度降低的优点,可广泛应用于农林园艺、生态环境治理等领域作保水剂。     

Raman Micro-Spectroscopic Study of Sulfate Ion in the System Na2SO4 – H2O

This work aims to quantify sulfate ion concentrations in the system Na₂SO₄-H₂O using Raman micro-spectroscopy.Raman spectra of sodium sulfate solutions with known concentrations were collected at ambient temperature（293 K） and in the 500 cm^₁-4000 cm^-1 spectral region.The results indicate that the intensity of the SO₄^2- band increases with increasing concentrations of sulfate ion.A linear correlation was found between the concentration of SO₄^2-（c） and parameter I₁,which represents the ratio of the area of the SO₄^2- band to that of the O-H stretching band of water（A_s/A_w）:I₁=-0.00102+0.01538 c.Furthermore,we deconvoluted the O-H stretching band of water(2800 cm^-1-3800 cm^-1) at 3232 and 3430 cm^-1 into two sub-Gaussian bands,and then defined Raman intensity of the two sub-bands as A_Bi(3232 cm^-1) and A_B2(3430 cm^-1),defined the full width of half maximum（FWHM） of the two sub-bands as W_B1(3232 cm^-1) and W_B2(3430 cm^-1).A linear correlation between the concentration of SO₄^2-（c） and parameter I₂,which represents the ratio of Raman intensity of SO₄^2-（A_s）(in 981 cm^-1) to(A_B1+A_B2),was also established:I₂=-0.0111+0.3653 c.However,no correlations were found between concentration of SO₄^2-（c） and FWHM ratios,which includes the ratio of FWHM of SO₄^2-（W_s） to W_B1 W_B2 and W_B1+B2(the sum of W_B1 and W_B2),suggesting that FWHM is not suitable for quantitative studies of sulfate solutions with Raman spectroscopy.A comparison of Raman spectroscopic studies of mixed Na₂SO₄ and NaCI solutions with a constant SO₄^2- concentration and variable CI^- concentrations suggest that the I\ parameter is affected by CI^-,whereas the I₂ parameter was not.Therefore,even if the solution is not purely Na₂SO₄-H₂O,SO₄^2- concentrations can still be calculated from the Raman spectra if the H₂O band is deconvoluted into two sub-bands,making this method potentially applicable to analysis of natural fluid inclusions.     

异极矿热相变过程的高温原位拉曼光谱

利用高温拉曼光谱技术,对异极矿进行了原位拉曼光谱的测试和研究。结果表明,异极矿加热至800 K时,与结晶水(H₂O)中O-H伸缩振动对应的3 470 cm^-1特征拉曼谱峰消失,但标志硅酸盐骨架[Si₂O^₇] (Q1)结构的特征谱峰926 cm^-1未受影响,表明结晶水的丢失并不影响异极矿的整体结构。当加热至1 050 K,反映结构水O-H伸缩振动的特征峰3 580 cm^-1消失,与Q1结构单元Si-Onb对称伸缩振动相对应的特征峰926 cm^-1强度逐渐减小,并出现与Q0相对应的852.4 cm^-1特征峰。这表明加热到1 050 K时,异极矿开始出现相变。当升温达1 100 K以上,结构水(OH)的特征谱峰(3 580 cm^-1)消失,与Si-Onb对称伸缩振动对应的特征拉曼谱峰变为855 cm^-1,这标志着异极矿原有的Q1结构已完全转变为硅锌矿的Q0结构 ([SiO₄]结构),也就是说异极矿已完成向硅锌矿的转变。     

满洲里地区银铅锌矿床成矿流体特征及矿床成因

满洲里地区是得尔布干成矿带最重要的银铅锌矿床产出地区。文中以额仁陶勒盖银矿床和查干布拉根银铅锌矿床为例,系统研究了该区银铅锌矿床成矿流体特征,探讨了矿床成因类型。研究表明,额仁陶勒盖银矿床以气液两相水溶液包裹体为主,流体包裹体均一温度为242～334℃,平均265℃,盐度(质量分数)为1.73%～4.48%NaCl_(eqv),平均2.70%NaCl_(eqv),流体密度为0.72～0.84 g/cm~3,平均0.80 g/cm~3,流体压力为13～26 MPa,平均18 MPa,对应的成矿深度为0.5～1.0 km,平均0.7 km,成矿流体总体上属于H_2O-NaCl体系。查干布拉根银铅锌矿床发育气液两相水溶液包裹体、含CO_2包裹体和纯CO_2包裹体,流体包裹体均一温度为179～367℃,平均261℃,盐度(质量分数)为2.23%～6.87%NaCl_(eqv),平均4.35%NaCl_(eqv),流体密度为0.65～0.91 g/cm~3,平均0.82 g/cm~3,成矿压力为15～46 MPa,平均25 MPa,对应的成矿深度为0.6～1.7km,平均0.9 km,成矿流体总体上属于H_2O-CO_2-CH_4-NaCl体系。两个矿床的成矿流体均属于中低温、低盐度、中等密度流体。额仁陶勒盖银矿床成矿流体主要来自大气降水,大气水的混入是银沉淀的主要机制,其矿床成因属于浅成低温热液型;查干布拉根银铅锌矿床成矿流体属于岩浆水与大气降水的混合水,流体不混溶作用或沸腾作用是查干布拉根矿床银铅锌沉积的主要机制,其矿床成因属于中低温热液脉型。满洲里地区银铅锌矿床的成矿时代为早白垩世,成矿与晚侏罗世—早白垩世火山-侵入岩浆活动晚期的火山-次火山热液密切相关,矿床产出于伸展背景下的中生代陆相火山断陷盆地中。     

我国花岗岩中首次发现的红钛锰矿

红钛锰矿呈不规则粒状,产于河北遵化茅山花岗岩中,呈板状,黑色,金属光泽,有滑腻感,条痕黄色带淡绿色,不透明,弱磁性,次贝壳状断口。粒径0.35-0.5mm,比重4.58,显微硬度410.5。一轴晶负光性,反射色灰褐色,内反射棕色,双反射反射多色性微弱,偏光色45°为褐色。电子探针分析结果TiO_2 51.73,MnO 32.15,FeO 14.94,Nb_2O_5 0.54,Ta_2O_5 0.25,总计99.63。矿物晶体化学式(Mn_(0.69),Fe_(0.32))_(1.01)Ti_(0.99)O_3。X射线分析结果:粉晶主要强线2.76(1)(104),1.73(8)(116),2.54(7)(110),2.24(5)(113),1.88(5)(024),1.51(5)(214)。三方晶系,空间群C_3~2i-R3。     

安徽明光凹凸棒土盐酸改性前后的矿物学特征及其孔结构

为改善凹凸棒土的表面性能,提高其实用价值,采用6mol／L的盐酸溶液对安徽明光凹凸棒土进行浸渍和离子交换处理。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、X荧光光谱（XRF）、BET-比表面积分析（BET-SSA）及全孔分布等研究手段来观察凹凸棒土的改性效果,结果表明：盐酸改性处理可使凹凸棒土内部细长而致密有序的晶束被打断、破碎和分散,微晶表面粗糙度增大;杂质如钙、镁、锰被大量去除,这可能与这些杂质在凹土矿物中的存在形态有关;凹凸棒土的比表面积和总孔容积分别增至原来的2倍多和近2倍,中孔容积从0．092cm^3／g增加到0．148cm^3／g,而平均孔径从19．29nm减小到16．46nm。由此认为,经过6mol／L的盐酸处理,改性凹凸棒土的性能得到了改善。     

沉积岩中一种藻类色素的初步研究

一、前言笔者在分析我国某一盆地的一个钻井剖面的样品中;以及在第三纪、三叠纪、二叠纪、奥陶纪、寒武纪和震旦纪碳酸盐岩和其它地层中,发现了一种新的有机色素。它主要存在于含氧、氮和硫的非烃馏分中。纯化合物呈橙红色。在硅胶薄板上很稳定,长期暴露于空气中其颜色仍清晰不变,是普遍存在于天然地质样品中的一种色素物质,在石油勘探上有着实际和理论意义。因此,引起笔者的注意。对它进行了多种测试和研究。     

青海双朋西金铜矿床的成矿流体特征及流体来源

通过对双朋西金铜矿床流体包裹体岩相学、测温学及矿石铅、硫同位素等的分析,研究成矿流体性质和演化、成矿流体来源。结果表明:流体包裹体主要为气液两相包裹体,另有少量液相和含子矿物包裹体。包裹体液相成分阳离子以Na+,K+,Ca2+为主,阴离子主要以SO42-,Cl-为主;气相以H2O,CO2为主。均一温度范围为210~370℃和370~460℃,盐度3.0%~6.5%,密度集中于0.600~0.800 g/cm3,压力主要为8.0~20.0 MPa,为中高温、中等盐度、中等密度、中等压力的成矿流体。铅同位素206Pb/204Pb为18.058~18.710,207Pb/204Pb为15.581~15.641,208Pb/204Pb为38.191~38.531,δ(34S)为+3.1×10-3~+6.2×10-3,平均值为+4.42×10-3,成矿流体铅、硫同位素来源为壳幔混合源。     

A Study of Mesoproterozoic Iron Cosmic Micro-spherules from 1.8 Ga and 1.6 Ga Old Strata in the Ming Tombs District, Beijing

Numerous iron cosmic micro-spherules have been discovered from Mesoproterozoic strata including the Changzhougou Formation(1.8 Ga) and the Dahongyu Formation(1.6 Ga) of the Ming Tombs district,Beijing.There are 1 to 30 grains of cosmic spherules per 2 kg of a sandstone sample taken from the bottom of a coarse sandstone bed of the Changzhougou Formation and 56 grains per 3.69 kg of a rock sample from silicified carbonate rocks of the Dahongyu Formation.The surface textures of cosmic spherules analyzed by means of the secondary electron imagery are identical with those reported from references either domestic or abroad.So far the geo-ages of 1.8 Ga and 1.6 Ga of cosmic spherules from the Changzhougou and Dahongyu formations might be older than those reported in the world.Table 1 gives the electron probe analysis data of cosmic spherules for 30 spherule grains and 44 testing points as follows(%):FeO,80-95;Cr_2O_3;0-9.56;NiO,0-0.78;CoO,0-0.46; indicating that the Cr_2O_3 content is higher and FeO content lower in the Changzhougou Formation than in the Dahongyu Formation.The helium isotopic data of cosmic spherules as well as their host rocks vary greatly between the Changzhougou and the Dahongyu formations as shown in Table 2.The data of cosmic spherules of the Changzhougou Formation vs the Dahongyu Formation are 57.5/1.23 in ~3He/~4He(10~(-8));and 55.54/809.60 in ~4He(10~(-6)cm~3STP/g);those of coarse sandstone of the Changzhougou Formation vs silicified carbonate of the Dahongyu Formation are 3.39/2.59 in ~3He/~4He(10~(-8)) and 4.56/2.34 in ~3He(10~(-6)cm~3STP/g).The ratio of analytic data of helium isotopes are different for cosmic spherules and their host rocks;for example,the ~3He/~4He(10~(-8)) values are 16.96 and 0.48,and the ~4He (10~(-6)cm~3STP/g) are 12.18 and 345.98 for the Changzhougou and Dahongyu formations respectively.It was reported that the world's oldest micrometeorites had been found in the Meso-Proterozoic Satakunta Formation,Finland.However,the cosmic spherules from the Meso-Proterozoic Changzhougou and Dahongyu formations are 200 to 400 Ma older than those from the Satakunta Formation.Besides,one carbonaceous chondrite grain was discovered for the first time as the earliest remain formed in the solar nebula from the Dahongyu Formation.     

Adsorption of aromatic carboxylate compounds on the surface of synthesized iron oxide-coated sands

The complex mineral assemblages of silica and Fe minerals play a significant role in the transport of compounds in soils and sediments. Five coated sands including Goethite, Lepidocrocite, Ferrihydrite, Hematite and Magnetite were synthesized by a heterogeneous suspension method and characterized by FTIR spectroscopy, XRD, BET surface area and chemical analyses. The synthesis results showed that the degree of coating (mg Fe/g sand) varied with the mineralogy of Fe coating phases, which may have different affinities towards the silica surface. Batch experiments were conducted with two compounds (2,5-dihydroxybenzoic acid and 1-hydroxy-2-naphthoic acid) to quantify the contributions to adsorption from different oxide coatings and compare adsorption characteristics of selected organic acids. Sorption of these compounds to coated sands was examined versus a wide range of conditions (time, pH, ionic strength and sorbate concentration). Because of the attachment of Fe oxide, the coated sand had higher specific surface area, involving a better adsorption efficiency of organic compounds. Mineral surface charge and pH proved to be important for the adsorption of these compounds. The batch results indicated that the degree of coating was the most significant factor enhancing the sorption of aromatic compounds on the surface of sand and the mineralogy of the Fe phase was of less importance.     

金刚石中水的研究

根据红外光谱定量分析的原理，利用吸收峰位之间的相关性，判别出金刚石中结构水(-OH)的伸缩振动频率为3760cm^-1；水分子的反对称伸缩与对称伸缩振动频率分别为3630cm^-1和3200cm^-1。在分别垂直于金刚石(100)、(110)及(111)方向上的定向显微红外光谱研究表明：-OH、H2O及C-C键在不同方向上所测得的浓度是不相同的；样品本身存在晶格畸变；-OH和H2O共有的OH基团在金刚石中的取向并不相同；-OH和H2O并没有进入金刚石的晶格，更多的可能是存在于金刚石的空隙中。