浅海Mg~(2+)和SO_4~(2-)对微生物诱导形成锰碳酸盐的影响

为了模拟浅海环境下锰氧化物微生物还原作用诱导碳酸盐沉淀的过程,选取最常见的锰氧化物-水钠锰矿(K_(0.33)Mn_7O_(14)·7H_2O)为研究对象,在不同种类与浓度盐离子(Mg~(2+)、SO_4~(2-))存在条件下开展异化锰还原菌Dietzia cercidiphylli 45-1b好氧还原水钠锰矿的实验研究.通过测试体系蛋白、Mn~(2+)等离子浓度变化,利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收谱(XAS)表征反应前后矿物结构变化,来探讨不同初始Mg~(2+)和SO_4~(2-)浓度对于菌株45-1b还原水钠锰矿及诱导碳酸盐矿物沉淀的影响.结果显示体系pH值在4天内从7.0迅速上升至9.3,Mn~(2+)浓度在2天内迅速上升至166μmol/L,随后迅速下降至8μmol/L(第4天),其好氧还原产物为菱锰矿(MnCO3),且其产生量随Mg~(2+)浓度的升高而降低,随SO_4~(2-)浓度的升高而升高.上述实验结果表明好氧环境下菌株45-1b能够利用乙酸为电子供体,水钠锰矿为电子受体还原水钠锰矿释放Mn~(2+),最终转化有机碳为无机碳酸盐矿物菱锰矿.Mg~(2+)通过影响微生物生长和菱锰矿成核对水钠锰矿的还原及菱锰矿沉淀产生抑制作用,而SO_4~(2-)可以缓解Mg~(2+)的抑制作用并促进水钠锰矿的还原及菱锰矿沉淀.     

碳酸盐造岩矿物中Mn^2＋中心的发光光谱

在室温和77K条件下测定了方解石、白云石、菱镁矿、锰方解石和菱锰矿中Mn^2＋的阴极发光发射谱和光激发谱。根据激发谱计算了配位场参数以反映被Mn^2＋占据的金属离子晶格的大小。光激发谱技术可以分别确定白云石中Mg和Ca格点上Mn^2＋的吸收分布。通过简单的模式阐明和讨论了白云石中Mg和Ca格点之间Mn^2＋分布变化的规律。结论表明，白云石中Mn^2＋的分布能够很好地提供关于形成条件及后来蚀变情况的资料。     

含水林伍德石红外光谱温压效应理论计算

红外光谱测量是地球物理研究矿物中含水的主要实验方法之一,目前已经有大量实验对其进行过相应报道,但是在理论计算方面,还没有关于温度效应的直接计算。本文尝试使用晶格动力学理论计算方法计算了0.1～20GPa和300～2000 K温压条件下的含水林伍德石的红外吸收谱,并分别计算模拟了含水量为0.2%、1.6%和3.3%的3种不同含水量体系。通过设计Mg空位含水机制[V_(Mg)+2H~·]、Mg-Si反位含水机制[Mg_(Si)~"+2H~·]和Si空位含水机制[V_(Si)~""+4H~·]3种含水机制,我们发现,[V_(Mg)~"+2H~·]含水机制在实验考虑的温压条件下的红外吸收谱均形成主峰,相比另外2种机制,反位机制[Mg_(Si)~"+2H~·]最不稳定,并且在0.2%下红外光谱十分微弱。随着压力增加,[V_(Mg)~"+2H~·]和[V_(Si)~""+4H~·]含水机制的红外吸收谱频率的温度效应逐渐减弱,这一点与高温高压实验中发现的18.4 GPa下温度变化对含水林伍德石红外光谱的影响不明显的结论基本一致。     

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。     

硅酸钡铜的光吸收谱和EPR谱

本文报道水热合成硅酸钡铜(BaCuSi_4O_(10))的光吸收谱和EPR谱。EPR测量表明,在硅酸钡铜中,Cu~(2 )离子位置有轴对称性。在这种对称性下,一般只能观察到三条Cu~(2 )离子的吸收谱带,但在BaCuSi_4O_(10)的吸收谱中却观察到了四条。这一矛盾用~2Eg激发态的动态Jahn-Teller效应来解释。本文提出的~2Eg和~2A_1g能级的相对次序与文献[2]的相反,文中对这一问题作了详细的分析。跃迁频率和g因子的计算值在实验误差范围内与观测值一致。     

电子能量损失谱动态观察超导YBa_2Cu_3O_(7-y)中氧的K-电离损失峰的精细结构

用电子能量损失谱技术(EELS),对超导体YBa_2Cu_3QO_(7-y)的氧K—电离损失峰精细结构随温度增加而变化情况进行了研究.室温下,对应于空穴态(hole state)氧的K—电离损失峰位置,有一个清晰的峰.当电子显微镜中的样品加热到500℃时,可见四方对称的超结构,表明超导体已转变为半导体,此时谱线中的空穴态也随之消失.这些结果直接揭示超导性主要是由氧的空穴所引起.自从La-Ba-Cu-O,“Y-Ba-Cu-O,Bi-Ca-Sr-Cu-O和Tl-Ba-Ca-Cu-O等新的高Tc超导体发现以来,超导机制便成为热门话题之一.为解决这个问题,研究一下这些超导材料的电子结构很     

透辉石光吸收谱研究

W.B.White和K.L.Keester用非偏振光观测过透辉石的室温谱;R.G.Burns用偏振光作了更仔细的观测;G.M.Bancroft等人也均作过观测。他们观测到的谱带最多的达六条,本实验除观察到与他们相似的谱带之外,还多了两条,一共观察到了十条谱带。 透辉石Fe~(2 )离子的自旋允许谱,也曾有人报道,但对它的自旋禁戒跃迁报道很少。本文对所观测到的谱,不采用多参量实验拟合的办法,而用赵给出的3d径向波函数,按点-荷模型,对透辉石在M_1位置Fe~(2 )离子的自旋允许谱和禁戒谱作了合理的解释。     

单晶菱锰矿的压缩性研究及方解石型碳酸盐的高压行为

碳酸盐矿物在地幔温压条件下的稳定性和结构变化对理解地球内部碳的存在形式、建立深部碳循环模型具有重要的指示意义。本文利用金刚石对顶砧装置,借助同步辐射X射线衍射和拉曼光谱技术,对天然菱锰矿单晶的结构稳定性和弹性性质进行了研究。结果表明:菱锰矿在压力达到~10 GPa时结构保持不变,但c轴方向的压缩性大于a轴。菱猛矿的等温状态方程参数为V_0=308.8(2)~3、K_0=104(1)GPa和K'_0=4(fixed)。[CO_3]~(2-)基团对称伸缩振动(ν_1)和平面内振动(ν_2)引起的拉曼峰分别位于1 087.9 cm~(-1)和720.5 cm~(-1),基团外振动峰(ν_3)出现在293.8cm~(-1),三者的拉曼位移均与压力呈良好的线性正相关关系,且外振动对压力的响应比内振动敏感。计算得到内振动的模式Grüneisen参数γ_(ν_1)=~0.29和γ_(ν_2)=~0.26,远小于外振动γ_(ν_3)=~1.57。进一步证明菱锰矿的压缩取决于[MnO_6]体积的减小而非[CO_3]~(2-)基团的压缩。结合前人的研究结果,本文对方解石型碳酸盐的弹性性质及其变化规律进行了总结。     

Mn2+和Fe3+的致色作用:来自意大利白垩纪远洋红色灰岩的启示

本文首先详细研究了含Mn2 和Fe3 的致色矿物菱锰矿、鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收光谱及其一阶导数谱,鲕状赤铁矿、云母赤铁矿和镜铁矿的可见光吸收一阶导数谱的红光区的吸收谷的位置的变化表明随赤铁矿结晶度的降低,吸收谷由586.4nm移至577.4nm,而菱锰矿展示出了Mn2 的因电子跃迁产生的四个典型吸收及其一阶导数谱上577nm的吸收谷的强度比赤铁矿相应谷的强度低一个数量级,表明其电子跃迁的致色机理与赤铁矿的染色机理完全不同。依据赤铁矿的结晶度和鲕状赤铁矿与大洋红层中赤铁矿的沉积成因相似的原则遴选出鲕状赤铁矿为含Fe3 致色矿物,依据菱锰矿是和方解石具有相似结构且为红色的原则选取菱锰矿为含锰致色矿物,并佐以化学纯氧化镁为基体配制了一系列的含菱锰矿、鲕状赤铁矿和菱锰矿及鲕状赤铁矿的两相或三相混合物。详细研究了三类混合物的可见光吸收光谱的一阶导数谱,发现含菱锰矿和含鲕状赤铁矿在573nm附近均存在一吸收谷,鲕状赤铁矿的重量分数低至0.05%时仍可见一明显吸收谷且该吸收谷移至565nm附近,菱锰矿在低至0.50%时也可见这一吸收且在低至0.11%时仍可显示出菱锰矿的信息,其575nm的吸收峰未见偏移;混合物可见光一阶导数吸收谱上鲕状赤铁矿的575nm附近的吸收谷的强度随鲕状赤铁矿的重量分数的升高而增强,而所有的配制混合物中该吸收谷的位置低于577.4nm的事实也表明为使致色矿物和氧化镁混合均匀的研磨降低了赤铁矿的结晶度。本研究表明Mn2 的电子跃迁激发和细小、结晶差的赤铁矿的染色共同造就了意大利白垩纪远洋红色灰岩的红色。     

四元体系K+,Na+//Clˉ,Brˉ-H2O348K相平衡

用等温溶解平衡法研究了四元体系K+,Na+∥Clˉ,Brˉ-H2O 348 K条件下的相平衡关系,测定了该交互四元体系在相应温度条件下平衡溶液的溶解度和密度,并根据相平衡实验数据绘制了相应的相图.研究结果表明:四元体系K+,Na+∥Clˉ,Brˉ-H2O348 K条件下属于固溶体型,相图中含有1条单变量曲线,2个平衡固相结晶区,无共饱和点.其平衡固相分别为固溶体K(Cl,Br)和Na(Cl,Br),其中固溶体K(Cl,Br)结晶区较大,固溶体Na(Cl,Br)结晶区较小.与同体系313 K条件下的相图相比,348 K时固溶体Na(Cl,Br)·2H2O结晶区消失.     

小分子伯胺催化异噁唑有氧还原开环反应(英文)

有机催化是催化领域的前沿.在水介质中,以水合肼作为还原剂研究了小分子有机胺催化3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑有氧还原开环反应高效合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌,详细考察了不同种类有机胺对异噁唑有氧还原开环反应的催化性能,发现小分子有机伯胺具有很好的还原开环催化性能.在1倍水合肼存在下室温反应3 h,3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑转化率和目标产物1-氨基-2-乙酰基蒽醌选择性均可达到97.2%.产物的分子结构经氢核磁谱和质谱得以确证.此外,提出了小分子有机伯胺催化3-甲基蒽醌-[1,2-c]-异噁唑有氧还原开环反应合成1-氨基-2-乙酰基蒽醌的可能反应机理.     

丁二酸桥联双核铜Cu(C_3N_2H_4)_2(C_4H_5O_4)_2晶体的超分子结构及形貌特征

用XRD,SEM和TEM研究新型配合物Cu(C3N2H4)2(C4H5O4)2的超分子结构和微观形貌,并对新型晶体的平衡外形进行模拟计算,结果表明:该配合物分子具有丁二酸桥联的双核铜结构,中心铜离子处在2个咪唑和4个丁二酸以单齿配位组成的八面体中心,在ab平面,分子中有十四元大环,环内Cu(1)-Cu(2)原子间距为0.8031nm,C(2)-C(2′)为0.4183nm;在ac平面,沿着[010]方向分子内呈现凹的六边形纳米级孔洞;沿[100]方向分子依靠弱的氢键作用,层状堆积成三维超分子结构。此外,随着丁二酸的碳链沿[001]方向无限延伸,形成以铜离子为交叉中心的带状拓扑构型。SEM观察到晶体表面形成有明显的凹坑,区域呈现层状阶梯,说明晶体在(100)面遵照台阶-扭折模型呈层状生长结晶。TEM微区形貌像显示晶体存在条纹和缺陷结构,整体保持柱状构型,这与模拟的晶体平衡外形呈柱状一致。模拟结果表明晶体最易外显晶面为(100)面,外显比例达41.247%,这与晶体超分子层沿[100]方向通过氢键作用堆积,键作用力较弱密切相关。     

铬铁矿中的次近邻效应

本文使用穆斯堡尔效应对三个铬铁矿进行了研究,测量了铬铁矿L-1在150K和298K温度下的穆斯堡尔谱和铬铁矿L-2和L-3在298K温度下的谱。使用次近邻效应解释了铬铁矿中的多重Fe~(2+)双峰,并使用二项式分布计算了Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al占据次近邻位置的几率。在穆斯堡尔面积和二项式分布计算的基础上做出了Fe~(2+)双峰的指派。铬铁矿L-1谱在150K下进一步分裂,表明用来解释铬铁矿谱的模型是正确的。     

硅酸盐体系的化学平衡:(2)反应热力学

通过具体的应用实例,系统介绍了在矿物材料学研究中硅酸盐体系的多相平衡反应热力学的基本原理。对硅酸盐体系的典型多相平衡反应进行了热力学计算,包括:(1)微晶玻璃制备过程中的硅酸盐熔融反应;(2)霞石正长岩和高铝粉煤灰利用技术中的硅酸盐烧结反应;(3)S iO2-CaO-H2O体系和KA lS i3O8-CaO-H2O体系雪硅钙石、硬硅钙石的水热晶化反应;(4)高铝粉煤灰和霞石正长岩烧结产物的溶解反应;(5)Na[A l(OH)4]-A l(OH)3-H2O体系和Na2SO4-Ca(OH)2-H2O体系中α-A l(OH)3和CaSO4.2H2O的析晶反应。研究成果可望对矿物材料制备实验方案设计、工业生产过程优化及改进产品性能提供理论指导,同时为同类材料学研究提供借鉴。     

氢化物原子荧光法测定人血、内脏及其它生态环境样中的硒

目前硒与生态环境和人体健康的关系已非常引人注目，氢化物原子荧光光谱法(HGAFS)测血^[1]及土壤样^[2，3]中硒已有过报道。我们曾用本法分析过小白鼠肝胃中硒。最近应肿瘤治疗及预防之需，研究了人体全血，膀胱病灶和病周组织中硒的测定。从土壤植物标样的分析数据及与催化极谱法测硒的对照结果看，方法可行。     

黄胸鼠(Rattus flavipectus)骨骼在古代城市考古中的发现

自然界哺乳动物中,小哺乳动物种类(啮齿目、翼手目和食虫目)约占哺乳动物群总体70％左右[1].动物考古中的大型哺乳动物研究,主要了解人类历史时期家畜蓄养、肉食资源开发方式与规模[2-6],而小哺乳动物考古,则重在了解古代生态环境、人类与小哺乳动物互动关系以及小哺乳动物对人类肉食资源的补充[7],等等.近年,重庆巫山蓝家寨遗址[8]、重庆涪陵槽沟洞遗址[9]等考占中,均进行了小哺乳动物研究方面的探索.本文对重庆宋代老鼓楼衙署遗址新发现的小哺乳动物黄胸鼠(Rattus flavipectus)骨骼进行初步研究报道.     

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。     

2(1/2)度体多边形截面法计算三维重力异常

本文给出2 1/2度体多边形截面法的一种解析式。与[1]相比,表达式简洁易于在TI—59可程序计算器上实现。与[2]相比,避免了计算近似数值积分,计算精度优于[2],计算时间仅略高于[2]。该方法计算异常的误差仅仅来自计算模型与实际地质体几何形状的差异,因此很容易从直观上加以控制。用本文给出的表达式编制TI—59计算器程序可计算角点数为13的多边形截面,这是[2]无法办到的。     

高温高压下晶轴各向异性对橄榄石电导率影响的实验研究

<正>橄榄石是上地幔最重要组成矿物之一,其在高压下电学性质得到了广泛的关注[1-3]。本次工作,在4.0 GPa和573~1373 K条件下,采用多面顶高压设备和Solartron-1260阻抗/增益-相位分析仪,原位测量了沿[100]、[010]和[001]三个不同晶向的含水的San Carlos单晶橄榄石电导率[4]。实验结果表明:(1)在高温高压下原位测量了沿[100]、[010]和[001]三个晶向上含水的橄榄石电导率,发现低温段     

2：3的蒙皂石—云母间层矿物研究

2:3的蒙皂石-云母间层矿物产于含锰碳酸盐矿物中,与方解石、钙菱锰矿、菱锰矿、菱铁矿、黄铁矿、黄铜矿和锐钛矿共生。矿物呈片状和不规则粒状,颜色呈灰、灰白色和浅黄色,条痕灰白色。显微硬度78kg/mm~2、摩氏硬度1.5。比重2.58。比磁化系数3.35×10~(-6)C·G·S·M·cm~3=/g。主要X射线粉晶线是11.39(100),5.06(87),4.48(81),3.28(70)。矿物的红外吸收谱特征为:3600—3700,1000—1050,540,490cm~(-1),此外还对该矿物作了差热分析。