铁细菌利用天然金红石光生电子能量研究

天然金红石和铁氧化细菌在自然界中广泛存在,并且可能分布于同一区域,发生能量的交互作用.本文通过实验探讨了铁细菌利用金红石光生电子的可能性及其机理.研究发现,天然金红石在日光下可以很好地将Fe3 还原成Fe2 ,其速度达101.8 mg/L·24 h-1;而细菌又可以将Fe2 氧化成Fe3 ,从中获得新陈代谢的能量.依靠这种作用,本文通过一种实验装置将金红石的光生电子导出并传递给Fe3 ,然后通过Fe3 /Fe2 的变化将电子传递给细菌,从而实现了细菌对光生电子能量的利用.在96 h内,光催化作用下的细菌浓度可以达到空白样品的100倍,说明光催化作用促进了细菌的生长.     

鲁西地区含白云石碳酸盐岩的矿物学特征及其形成环境分析

白云石的成因受到地质学界的广泛关注,现今在实验室中能够利用微生物合成高有序度的白云石,但天然白云石的成因与原始沉积环境特征的相关性并未完全揭示。本研究选取鲁西地区馒头组含白云石碳酸盐岩沉积地层为研究对象,通过矿物学、元素地球化学等分析,初步判断该地层白云石成因并重建白云石地层的古沉积环境,探讨了两者之间的关系。结果表明：白云石含量在本套地层中的均值为52.45%。Sr/Cu值(均值为23.59)与Ga/Rb值(均值为0.17)指示其整体表现为炎热干旱的古气候特征。δ¹³C值(均值为-1.56‰)与δ¹⁸O值(均值为-6.68‰)指示本套地层为海相沉积,推测古水温平均为23.5℃,古氧化还原特征表现为弱还原至常氧化的平稳过渡。灰岩地层δ¹³C值平均为-0.80‰,而白云岩地层δ¹³C值平均为-6.52‰,存在轻碳的明显富集,结合宏观叠层构造,判断白云石为生物成因。本研究中白云石沉积环境中的古气候、古氧化还原条件、古水温和古生产力特征与白云石发育情况存在明显耦合,为白云石生物成因提供了相关依据与指示意义...     

第19届国际矿物学大会在神户召开

第19届国际矿物学大会（19^thIMA）于2006年7月23～28日在日本神户召开。来自50多个国家的1400多人参加了这次盛会，我国有18人与会。37个专题围绕大会的主题“矿物学——向纳米、生物与行星科学拓展”展开了热烈的讨论。会议安排大会报告9个，分会报告近500个，成果展板近400块。分会场中学术交流活动较为踊跃的专题有：矿物学基础研究方向（如晶体结构与拓扑学、晶体化学、新矿物与矿物分类等）；     

蒙脱石中性化改性实验研究

使用表面活性剂HDTMAB对含有蒙脱石等粘土矿物的膨润土进行不同程度的有机改性,并利用自由膨胀率的实验方法定量描述改性膨润土在水以及甲苯介质中的膨胀规律。对实验结果进行数学分析后发现,随着改性剂用量的加大,改性膨润土在水介质中的自由膨胀率明显降低,而在甲苯介质中的自由膨胀率显著上升,当改性剂用量约为15%时,改性膨润土在水以及甲苯介质中都没有发生剧烈膨胀。依照上述膨润土的改性方法,对胜利油田提供的岩心样品进行了有机改性,并得到了相同的规律。由此得出,严格控制改性剂用量可以实现蒙脱石的中性化改性。利用这一规律,将适量的改性剂注入地下,既能够缓解油气田储层中蒙脱石的水敏膨胀危害,又不会造成过量的油脂分子吸附于矿物表面。     

脑膜瘤旁巨型矿化灶矿物成分分析

脑膜瘤旁复发性巨大矿化灶是罕见的病例,对其中矿物成分的分析可能会对肿瘤复发病因的研究提供辅助信息。本文利用X射线物相分析、红外光谱分析、环境扫描电镜观察和高分辨透射电镜观察分析等方法,对该矿化灶样品的矿物成分进行了分析。结果表明,该矿化灶的矿物颗粒大小统计值约为4.3nm,主要成分为碳酸磷灰石,笔者推测可能还含有少量不定形的磷酸钙系列其他矿物。     

金川铜镍硫化物精矿中有价金属分离实验研究

本文以金川铜镍硫化物精矿为研究对象,对比研究了A.f.菌浸出与硫酸酸溶浸出对铜镍硫化物精矿中有价金属Co、Ni和Cu的提取效果。为了进一步优化硫化物精矿中有价金属Co、Ni和Cu浸出效果,考察了微生物-硫酸浸出与硫酸-微生物浸出对精矿中Co、Ni和Cu提取的影响。结果表明:Co2+、Ni2+、Cu2+微生物-硫酸浸出率可分别达到85.05%、98.32%和95.31%。微生物-硫酸浸出加速了硫化物矿物的溶解,促进了硫化物矿物中有价金属Co、Ni、Cu的浸出,大大提高了有价金属Co2+、Ni2+、Cu2+的浸出率。     

氢气还原处理对天然金红石可见光吸收的影响机制

天然半导体矿物金红石因结构中含有类质同象替代杂质元素V和Fe,具有一定的可见光吸收和光催化活性。为改善金红石的日光光催化性能,在H2还原气氛下,对天然金红石粉末进行500～900℃不同温度的热处理改性研究。紫外-可见漫反射吸收光谱（UV-Vis diffuse reflectance absorption spectra）表明H2还原处理显著改善了金红石在可见光区460～750 nm波段的光吸收,其中900℃处理样品的光吸收提升最为明显。电子顺磁共振（EPR）和X射线光电子能谱（XPS）测试表明,随着还原温度升高,杂质元素V和Fe从高价态（V5＋,Fe3＋）向较低的价态（V4＋,V3＋,Fe2＋）转化,同时金红石表面的化学吸附水含量也有所增加。本文认为H2还原热处理引起的过渡金属元素价态的改变,尤其是较低氧化态V离子（V4＋和V3＋）的形成,可能是导致金红石样品可见光吸收显著增加的主要原因。     

蒙脱石与不同浓度KOH溶液作用反应产物的矿物学特征分析

蒙脱石具有强烈亲水性,遇水体积可膨胀至原体积的数倍甚至数十倍,从而造成油气储层的水敏损害,但在强碱条件下蒙脱石可发生结构变化与物相转变,从而使其亲水性降低。本文具体探讨了天然钠基蒙脱石在80℃,0.1 M KOH、0.5 M KOH、1 M KOH溶液中所发生的碱溶反应;并通过XRD、SEM、EDAX等测试手段分析发现,碱溶相变的发生与碱溶液浓度及反应温度密切相关;碱溶相变最终产物主要是微米级纤维状、柱状、颗粒状的菱沸石和麦钾沸石,均为不具膨胀性的架状硅酸盐矿物;最后通过自由膨胀实验证实蒙脱石碱溶产物膨胀性较原矿物显著降低。     

地表“矿物膜”中锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应特性研究

为探究"矿物膜"中半导体矿物与光合色素间的日光响应协同作用,对采自安徽潜山市郊的"矿物膜"样品进行了矿物组成和色素组成分析。同步辐射X射线粉末衍射测定表明,样品富含锐钛矿、赤铁矿等半导体矿物;拉曼光谱证实其中存在地表广泛分布的光合色素:β-胡萝卜素。在此基础上开展锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应模拟实验。合成锐钛矿电极并对其进行系统的矿物学表征,紫外-可见漫反射吸收谱计算其禁带宽度约为3.07 eV;莫特-肖特基计算得到的平带电位约为-0.16 V,载流子浓度约为3.25×1026 cm-3;光电化学测试结果显示其具有一定可见光光电转化能力。经β-胡萝卜素敏化处理后,锐钛矿电极平均光电流密度提升了400%,在425~550 nm间光吸收值提高,该波段位于日光辐射能量集中的波长范围内,且与β-胡萝卜素吸收范围吻合,表明二者间存在日光吸收及光电响应协同增强作用。     

大化墨玉的矿物学特征

一种新的墨玉最近在广西大化瑶族自治县被发现.对该玉石的宝石学、岩石学、矿物学特征的系统研究表明,其质地细腻,主要组成矿物有阳起石和铁阳起石(95%以上),呈显微毛毡状、柱状结构,含特征次要矿物黑硬绿泥石,并常含黄铁矿、磁黄铁矿.作为一种新型的墨玉成因矿床,大化墨玉产于辉绿岩与围岩碳酸盐岩的内接触带,是夕卡岩化后热液交代作用的产物.与其他产地墨玉相比,宝石学特征基本相同,但大化墨玉成分上更富铁,主要由铁含量高的矿物组成,密度略偏高.其黑色是由高铁含量的阳起石-铁阳起石所致.