几种氨基酸对碳酸钙矿化的影响

采用扩散法在CaCl2水溶液中加入不同氨基酸进行碳酸钙的体外矿化实验,利用扫描电子显微镜及拉曼光谱等方法对矿化结果进行观察和分析。结果表明,极性和碱性的氨基酸在pH值与其等电点不同的溶液中会发生解离,从而使自身荷电,并对碳酸钙的矿化产生影响;非极性的氨基酸对矿化基本没有影响。利用模板效应理论可以解释甘氨酸和丝氨酸对球文石沉淀结晶的诱导机理。     

陆相碳酸钙沉积试验的晶体扫描电镜研究

通过室内及野外沉积试验,并结合扫描电镜照片,研究了不同温度下静水环境及动水环境中,碳酸钙晶体生长速度及发育特征。研究发现: 在静水环境条件下碳酸钙结晶过程为在水面最先形成钙膜,然后向水深处,碳酸钙晶粒依次析出。文章中还证实了在掺气的水体中碳酸钙晶体可以迅速生长。在水补给条件较差及有蒸发作用参与时,则形成碳酸钙晶体花,或针状碳酸钙。此外,文章对流水作用下碳酸钙晶体的侵蚀特征也给予了初步的讨论。     

自发极化电气石对CaCO3结晶过程和晶体形貌的影响

电气石是一种天然的硅酸盐矿物,具有自发极化效应,晶体表面存在静电场,在水处理领域具有广阔的应用前景。本研究利用碳酸钙沉积法考察电气石颗粒的阻垢性能,对投加不同粒径电气石颗粒后产生的碳酸钙钙垢的结构和微观形貌进行分析,探讨电气石颗粒对碳酸钙水溶液结晶性能的影响。实验结果表明,电气石颗粒具有一定的表面阻垢效果,能够降低碳酸钙在水溶液中的溶解度,促使溶液中碳酸钙形成并黏附在电气石颗粒表面,从而抑制碳酸钙钙垢黏附在换热固体表面,且电气石颗粒粒径越小,抑制效果越明显。XRD和SEM分析表明,电气石颗粒能够影响碳酸钙晶体的成核过程,改变碳酸钙的晶体形貌,形成附着性较差的文石型碳酸钙,达到阻垢效果。     

自组装制备铁氢氧化物纳米薄膜

铁矿物是环境水体、土壤、沉积物和岩石的主要组分,其变化对环境的地球化学性质影响极大,如对土壤肥力、有机质降解、重金属元素的吸附与释放等.研究以石英粉(SiO2)为基底,在其上组装磺酸根(-SO3H)为外侧功能团的自组装单层,并以此自组装单层为模板,于Fe(NO3)3-HNO3低温液相反应体系中诱导生长铁的氢氧化物纳米薄膜.最佳的薄膜沉积条件为Fe(NO3)3浓度2.0 mM、pH为2.00、70℃水浴;薄膜的生长动力学曲线表明6 h的反应时间即完成薄膜沉积,而体系pH值对薄膜沉积有较大影响;用TEM和SEM表征该薄膜,在实验条件下生成的铁氧氢氧化物薄膜结晶良好,电子衍射分析表明结晶物相为针铁矿.     

玻镁安山岩中辉石枝晶的形貌与晶体生长方式

川西乡城地区的玻镁安山岩基质中辉石微晶具有奇特的枝晶形貌。通过高倍率光学显微镜和扫描电镜观察,较详细地分析了辉石枝晶的形貌细节。辉石枝晶一般发育三级分枝,各分枝间以近于90°和110°交角沿单斜辉石结晶学主轴方位优先生长,各级分校具有整体一致的光学性质,如同单个晶体。玻镁安山岩浆流动性大,呈薄层状。快速冷凝作用和强的结晶能力是辉石枝晶发育的前提条件。初步探讨了在远离平衡态结晶时,辉石枝晶生长方式和界面稳定性对晶体形貌的控制作用。     

低温环境下两种氨基酸对碳酸钙矿化影响的研究

黄龙景区高寒冷水型钙华沉积地貌环境中生存着大量的嗜冷微生物。为了探究这些微生物在低温及高浓度Ca~(2+)和HCO_3~-水环境中的代谢产物对钙华沉积的影响,本实验选取黄龙嗜冷细菌的两种特征代谢产物L-苯丙氨酸和L-半胱氨酸,通过模拟低温、含较高浓度的Ca~(2+)和HCO_3~-的实验环境,并利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)等分析方法,来探讨氨基酸对矿化体系中碳酸钙沉积速率及其晶型和形貌的影响。实验结果表明:在特定模拟环境条件下,(1)L-苯丙氨酸和L-半胱氨酸均能促进碳酸钙的沉积。L-苯丙氨酸对晶型影响不大,产物均为方解石型碳酸钙,但是L-苯丙氨酸能抑制方解石晶面棱边的生长,使得晶体出现多面不规则的立方体形态;(2)L-半胱氨酸除诱导并促进方解石型碳酸钙的合成外还可以诱导文石型碳酸钙的合成。该结果可为黄龙地区钙华的生物成因研究提供一定的基础数据。     

九龙绿柱石晶体形貌研究

四川九龙绿柱石晶体形态有短柱状、板柱状、扁平板状以及板锥状晶体,晶体上出现的单形有平行双面c｜0001｜、六方双锥p｜10^-11｜、s｜11^-21｜、六方柱m｜10^-10｜、a｜11^-20｜以及复六方双锥v｜21^-31｜、n｜31^-41｜。利用微分干涉显微镜等手段,对九龙绿柱石晶体进行了形貌研究,发现｜0001｜、｜11^-21｜和｜10^-10｜面上具有丰富的表面微形貌。晶面上的六边形溶蚀丘、六边形生长丘、拉长六边形螺旋生长纹和三角生长丘体现了相应面网结构的对称性,螺旋生长纹发生束合、三角形圆化等现象均反映了环境条件的变化。     

辽宁天然金刚石晶体缺陷的X射线形貌研究

本文利用透射X射线衍射形貌术研究辽宁天然金刚石晶体缺陷的问题。实验结果表明,金刚石晶体中存在有位错、亚结构及包裹体等缺陷。从这些研究中可以找到辽宁天然金刚石成矿时的某些特点     

多组分有机质作用下碳酸钙的矿化现象

采用SEM、XRD、FT-IR等手段对氨基酸、多糖以及有机酸混合体系中形成的碳酸钙晶体进行了表征,进而比较了多组分有机质作用下碳酸钙的矿化现象。结果表明,氨基酸-单糖体系(A-M)促进了碳酸钙的沉积,其钙化速率相较于对照组提高了36%;有机酸则抑制了碳酸钙的沉积,单糖-有机酸体系(M-O)、氨基酸-有机酸体系(A-O)和氨基酸-有机酸-单糖体系(A-O-M)的钙化速率分别下降了33%、29%、17%。其次,A-M体系合成的晶体以方解石为主,包含少量的球霰石,M-O、A-O和A-O-M体系则在柠檬酸的调控下合成了方解石。最后,A-M体系合成了块状晶体(粒径为10μm)及中空的环状晶体(粒径为5μm),而A-O和M-O体系合成了棒状晶体(长轴径5～15μm,短轴径3～5μm)。A-O-M体系存在含量最高的有机质,导致成核速率高于生长速率,因此合成的晶体呈粒状(粒径1～3μm)且发育不完整。研究揭示了多组分共存体系中的生物矿化现象,阐明了柠檬酸在多组分体系中对晶体成核及生长的主导调控作用,对研究黄龙高寒环境下的生物矿化机制具有重要意义。     

我国矿物晶体形貌学四十年的回顾与展望

矿物晶体形貌学在我校的创建和发展基本上是我国这一学科沿革的缩影。彭志忠教授1959～1965年开创了《晶体测量》的教学、科研和实验室建设,填补了我国矿物学中一个分支学科的空白。后来中断了。1982年以来得以恢复并引入微形貌学的内容,从而不仅建成了较完善的现代《矿物晶体形貌学》学科,亦促进了我国矿物学的全面发展。     

不同成因类型水晶晶体形貌的研究

对不同成因类型的水晶品体的形貌特征的研究,表明水晶的晶体形貌差异主要与围岩的组成性质有关,而晶体上的大菱面体单形晶面上的微形貌特征则与品体生长时的温度及热动力环境条件变化有关.     

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%。     

铸石中辉石枝晶生长与形貌研究

本文介绍了铸石的性能和应用,以及铸石制品的生产过程。对样品进行了各方面测试分析。铸石中辉石枝晶具有奇特的分枝形貌。通过光学显微镜和扫描电镜观察,较详细地分析了辉石枝晶的形貌细节。辉石枝晶一般发育三级分枝,各分枝间彼此以９０°和１１０°交角沿单斜辉石类型的结晶轴方位生长。岩浆熔体的性质和生产工艺深刻影响着辉石枝晶生长演变。     

天然金刚石孪晶的X射线衍射与形貌研究

本文利用X射线衍射和形貌术方法研究了辽南天然金刚石孪晶体。发现晶体中存在有孪晶界、位错、生长带和亚结构等多种缺陷。文中对部分位错进行了详细讨论,并确定其特征量;同时还分析各种缺陷的空间分布特点及其与孪晶界面的关系。     

天青石形貌特征的水热晶体生长实验研究

为了更好地了解天青石晶体的形貌特征和沉淀机制,本文利用硫酸钠溶液和氯化锶溶液,采用室温混合-室温生长法、室温混合-高温熟化生长法及高温原位混合法,开展了天青石的水热晶体生长实验。结果表明,温度对天青石晶体的形貌具有重要影响。200℃条件下原位混合实验合成的天青石具有多种形貌,包括粒状、X形、V形、片状、树枝状和菱形体,而室温混合-室温生长与室温混合-高温熟化生长实验合成的天青石晶体形貌差异不大,主要为板状和双锥状。此外,树枝状天青石仅出现在200℃条件下[SO₄^2-]∶[Sr²⁺]的摩尔比为2∶8和3∶7的高温原位合成实验中,这与前人发现的树枝状重晶石仅出现在Ba²⁺相对于SO₄^2-过量的高温原位混合实验的结果相似。可见树枝状形貌可能是重晶石-天青石类质同象固溶体系列矿物的重要形貌标型特征,指示着高温下阳离子相对于阴离子过量的流体混合作用。     

南海东北部沉积物柱状岩心的碳酸钙地层学研究

本文运用碳酸钙地层学方法研究了南海东北部的13条沉积物岩心的碳酸钙含量特征,识别了三组沉积物岩心：第一组为分布在南海碳酸盐溶跃面之上、碳酸钙旋回遵循南海“溶跃面规律”的HD26、HD48和HD69等岩心,它们的平均沉积速率最低;第二组是分布在溶跃面之上、碳酸钙旋回不遵循南海“溶跃面规律”的HD4、HD170、HD196A和HD319等岩心,它们临近河口人海处,主要受河流携带的陆源物质的影响,平均沉积速率最高;第三组岩心为溶跃面之下、碳酸钙旋回遵循南海“溶跃面规律”的HD77、HD83、HD86V、HD109、HD133、HD200等岩心,平均沉积速率在三组岩心中属于中等。碳酸钙地层学研究表明,这些岩心最多可以划分出三个沉积时期,对应于氧同位素1、2、3期,它们在不同时期物源供应存在变化。     

α-石英晶体腐蚀形貌三维空间变化规律与晶体对称研究

通过对α-石英自然晶面六方柱面(100)和(010)、菱面体正形面(101)与菱面体负形面(011)、以及介于上述自然晶面之间的切面进行腐蚀形貌的观察研究发现,石英晶体同种单形的晶面(切面)腐蚀坑形态相同,但方位可以有变化,不同单形的晶面(切面)腐蚀坑形态不同;同一单形的正形与负形腐蚀坑形状不同;蚀坑形态能够反映晶体的对称性。α-石英晶体各晶面(切面)的蚀坑形态在三维空间分布的投影图可用于岩石中α-石英晶体的定向及缺陷研究。这一观察研究对厘清α-石英晶体腐蚀形貌立体全方位的对称关系、指导岩石中α-石英晶体的定向研究具有理论与实际意义。     

Li[AlSiO_4]-SiO_2体系的枝晶形貌与结晶学方向测试研究

通过偏光显微镜(PL)、扫描电镜(SEM)对Li[AlSiO4]-SiO2体系进行枝晶形貌、枝体结晶学方向测试及结晶能力方面的观察发现:十字状枝晶为四方晶系的凯石英固溶体,六枝雪花状枝晶为六方晶系的β-石英固溶体。电子背散射衍射(EBSD)测试确定凯石英固溶体是沿001和100或110方向发育成枝晶的主干。对比Li[AlSiO4]-SiO2体系与K[AlSi3O8]-SiO2体系,证实两个体系的结晶能力不同,其中Li[AlSiO4]-SiO2体系的晶体含量远远多于K[AlSi3O8]-SiO2体系的晶体含量,枝晶的枝体也比K[AlSi3O8]-SiO2体系的枝晶粗,因此,Li离子比K离子更容易使架状硅酸盐熔体结晶。     

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。     

海底沉积物中碳酸钙分析方法的研究

探讨了海底沉积物中ＣａＣＯ３的测定方法。用１ｍｏｌ／ＬＮａＡｃ＋ＨＡｃ做碳酸盐相＋离子交换相的浸取剂,１ｍｏｌ／ＬＮａＡｃ做离子交换相的浸取液,在沸水浴中３０ｍｉｎ分解样品,然后用ＡＡＳ或ＩＣＰＡＥＳ分别测定离子交换相＋碳酸盐相及离子交换相中的Ｃａ,差减法计算样品中ＣａＣＯ３含量。方法经深海沉积物、水系沉积物等国家标准物质验证,结果与标准值相符。对同一样品进行１２次测定,相对标准偏差小于５％。