水热条件对纤蛇纹石纳米管合成的影响研究

采用水热法在不同反应条件下合成了一系列纤蛇纹石纳米管.利用红外吸收光谱、扫描电镜和透射电镜系统地研究了水热反应中,反应温度、Si/Mg比、反应时间等不同反应参数对合成纤蛇纹石纳米管的晶体生长及其结构的影响.结果表明,温度的升高、Si/Mg比趋近0.68及反应时间的延长均有利于纤蛇纹石的生长,并获得最佳条件下合成的纤蛇纹石条件.     

碱度对水热合成纤蛇纹石纳米管的影响研究

为克服天然纤蛇纹石纳米管在量子组装应用上存在的不易提纯、易被伴生矿物堵塞、管径不均等缺点,以活性MgO和纳米SiO2为原料,采用水热法在不同碱度下合成了系列纤蛇纹石样品.时合成样品的X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)以及扫描电镜(SEM)分析表明,在200℃.pH值大于13的条件下反应60 h以上能够合成结晶度比较完善的纤蛇纹石;碱度的提高有利于纤蛇纹石氢氧镁石层和硅氧四面体层的生长,并促使两者结合更为紧密,晶胞参数b0值增大,结构层更易卷曲,纤蛇纹石的纤维管状结构更加完善,结晶度提高,纤维的晶体轮廓更加清晰,直径更为均一,长度增加;最后确认在200℃.pH 13.8,反应60 h条件下合成纤蛇纹石纳米管的直径约50 nm.长度多在600nm以上,长度上优于前人的合成.     

不同反应参数下纤蛇纹石纳米管的水热合成研究

以活性MgO和纳米SiO2为原料,在仿地质作用的碱性水热环境下控制不同反应参数合成了多个系列的纤蛇纹石样品。利用XRD和IR分析系统地研究了不同反应参数对纤蛇纹石特征的影响。结果表明,活性MgO和纳米SiO2在水热环境中很容易转变成纤蛇纹石相,但形成完善纳米管结构须严格控制水热反应条件;pH值、反应温度和反应时间的提高均有利于水热合成结晶度及管状结构更加完善的纤蛇纹石,最佳水热反应条件为pH=13.8,200℃,反应60h,此条件下无其它杂质产物生成,合成温度较前人采用的300℃有所降低。利用SEM和AFM对最佳反应条件下合成的纤蛇纹石纳米管的形貌进行了观察,发现其为短柱状,准直性较高,表面光洁无杂质,直径均一,约50nm,长度多为400～500nm。     

合成纤蛇纹石纳米管组装ZnS的实验研究

采用超声化学法在合成纤蛇纹石纳米管内进行了组装ZnS量子点的研究。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)及紫外-可见光谱仪对组装样品进行了表征。TEM观察发现在纤蛇纹石纳米管中组装了ZnS;XRD分析表明组装的ZnS量子点为β-ZnS结构,其平均晶粒度为4.2nm;紫外-可见吸收光谱研究表明ZnS量子点的吸收边红移5nm。     

吸附法对天然斜纤蛇纹石纳米管内径的表征

通过解析吸附等温线研究了天然斜纤蛇纹石的中空纳米管特征 ,与电子显微镜的分析结果比较 ,证明氮气吸附法是表征天然斜纤蛇纹石的中空纳米管内径特征的有效方法。该方法可以获取较大量样品的内径大小、分布和变化的特征信息 ,对其特殊理化性能的研究有特别意义。与其他表征方法结合可获得更完整的中空管参数 (包括外径 ) ,为天然斜纤蛇纹石的理论研究和实际应用提供基础参数     

斜纤蛇纹石的管道水特征研究

河北涞源斜纤蛇纹石为较小的中孔纳米管材料,通过氮吸脱附法、差热和热重曲线分析法、差示扫描量热分析法和红外光谱分析法,主要分析了其纳米管中管道水特征,明确了管道水作为有效加速剂和载体的作用,对以及对抗拉强度和介电常数的影响。研究表明斜纤蛇纹石纳米管中存在管道水(属于吸附水),去除温度在240℃±,内径为2nm～3nm的纳米管中管道水含量最高,管道水含量与纳米管分散度成反比。     

纤蛇纹石石棉的纳米效应与生物活性

本文首次从纳米材料与纳米效应角度出发讨论了纤蛇纹石石棉的形态、表面结构、表面性质与生物活性的关系。结果表明,纤蛇纹石石棉属自然界产出的一种特殊的一维纳米丝状矿物,在形态、结构和表现性质等方面表现出纳米材料所具有一般特性,其中,形态上一寸及高表面化学活性构成了它的生物活性特征。纤蛇纹石石棉纤维对动物的危害,既具有一般纤维的危害性,又具有非晶质ＳｉＯ２的危害性。由于纤维的小尺寸效应和高表面活性而使生物     

我国西北地区不同类型纤蛇纹石石棉的电镜研究

作者对西北地区不同类型温石棉矿床的石棉进行了扫描电镜和高分辩率透射电镜研究,拍摄到清晰的晶格象和电子显微象,发现茫崖型和小八宝型的温石棉纤维的晶格条纹、晶格缺陷及纤维形貌有明显差异。这种差异与成棉地质条件和温度有关。     

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。     

氯化铵浸取纤蛇纹石动力学研究

较低的矿物溶解率和反应剂的不可循环利用是CO2矿物封存发展的两大难题。针对这些问题,本文提出了一种新的以可循环的NH4Cl溶液作为中间媒介的CO2矿物封存工艺,并系统地研究了蛇纹石在氯化铵溶液中的液-固两相的反应动力学。实验研究发现:(1)纤蛇纹石的浸取符合Elovich模型,浸取过程基本在1h左右完成,在100℃、5mol/L氯化铵溶液中,纤蛇纹石的浸取率达到12.67%;(2)温度对纤蛇纹石初始反应速率的影响显著,温度越高,反应速率越快;(3)当氯化铵浓度在1~5mol/L范围内变化时,它对镁离子浸取率的影响不明显,反应速率随着浓度的升高而有所增加;(4)本实验反应表现出来的活化能大小为129.56kJ/mol。      

纤蛇纹石石棉及代用纤维粉尘的光谱研究与噻唑蓝(MTT)比色法分析

以纤蛇纹石石棉、陶瓷纤维、玻璃纤维、岩棉、硅灰石为受试物,采用噻唑蓝(MTT)比色法检测染毒72h后V79细胞的存活率,并通过吉姆萨染色观察细胞形态学上的变化。不同浓度ρ/(μg.ml-1)的矿物粉尘(100,200,400,600,800,1000)作用72h后,V79存活率下降,细胞增殖明显受到抑制并出现大量细胞衰亡,呈现出剂量效应关系,且细胞毒性大小为玻璃纤维>纤蛇纹石石棉>陶瓷纤维>硅灰石>岩棉;形态学观察发现染毒细胞出现空泡、肿胀、裸核、黑褐色颗粒以及胞浆胞核模糊、形态变化等现象,且不同的粉尘对V79细胞的影响不同。总体而言,岩棉是五种粉尘中毒性最低的石棉代用纤维。     

四川石棉矿蛇纹石矿物学研究

四川石棉矿产出四种蛇纹石矿物:纤蛇纹石,Povlen型纤蛇纹石、利蛇纹石和叶蛇纹石。它们的形态、结构、化学成分和红外光谱各具特征,本文对此进行了描述和讨论。纤蛇纹石以纵纤维脉和横纤维脉形式产出,以斜纤蛇纹石为主,含少量正纤和副纤蛇纹石。纵纤维蛇纹石可能由地壳浅层中的大气热水形成。Povlen型纤蛇纹石是蛇纹石族矿物的一个新变种,其形态、结构和化学成分都不同于其他蛇纹石矿物。     

大洋钻探对海底热液活动研究的贡献

大洋钻探为海底热液活动研究提供了大量数据资料和样品。在此基础上,通过研究流体-沉积物／岩石相互作用,热、物质通量和流体流动,分析构造对海底热液活动的控制作用,使人们对海底热液循环有所了解,并对深部热液成因石油的特征,海底热液沉积物的空间结构和物质组成,以及深部生物与海底热液活动的关系有了一些认识。未来通过实施IODP,海底热液活动研究将会取得更多新的成果。     

银洞子似碧玉岩的海底热液沉积特征研究

陕西柞水银洞子银铅矿含矿层中发育一种似碧玉岩(硅质岩)。岩石同生沉积且速率较快,含钠长石晶屑、重晶石和镁电气石,未见生物作用痕迹。组成元素的分布、变化或关系与现代或古代海底热液沉积物/(岩)一致或相似。稀土配分式样相似于热液沉积硅质岩及现代海水。氧同位素组成与国外热液沉积的硅质岩相近,石英形成温度(80.8℃)高于正常海水温度。地质、岩石学及地球化学提供了较系统的信息证明似碧玉岩的海底热液沉积成因特征。     

活动热流体对有机质热演化和油气生成作用的强化

通过地质，地球化学的综合分析和动态模拟表明，在莺歌海，琼东南盆地中，活动热流体有机质热演化和油气生成具有重要的强化作用，在油气聚集区，活动热流体的强化作用表现为储层段的高地温，低地温梯度及相邻层位有机质成熟度的突变性增高，从成因上可分为深源流体侧向输导增温型和深源流体垂向输导增温型，在油气运移路径附近，活动热流体的强化作用表现为有机质成熟度的明显倒置，活动热流体的强化作用使在单一传导背景下不可能成     

302铀矿床热液的混合和沸腾垂直分带模式

３０２隐伏铀矿床以其矿化垂幅大和原生垂直分带保存完整而在华南铀成矿区具有典型意义。本文提出了一个热液的混合和沸腾垂直分带模式。热液的混合是指大气降水、幔源流体以及花岗岩中残留热液的三元混合。矿前阶段发生了规模较大的热液混合作用，这导致了矿床垂直分带雏形的形成。成矿阶段发生的热液沸腾作用有利于进一步增强矿前阶段形成的矿床垂直分带程度。矿后一定程度的改造作用形成了矿床垂直分带的现代格局。     

钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管

以钛酸脂改性坡缕缟石为催化剂，利用化学气相沉积法催化裂解乙炔，在高温下成功地制备了多壁碳纳米管，认为坡缕缟石释放的金属铁起到了催化乙炔的作用，讨论了它的形成条件，指出在800℃条件下生长的碳纳米管质量最好、产率最高，若催化反应温度过高则会降低产品的质量，催化温度低于700℃时不能用来制备碳管。与传统的过渡金属催化剂相比，这种矿物催化剂原料成本低廉，制备工艺简单，有利于碳纳米材料合成的工业化生产。