微生物电化学体系中金红石可见光还原降解偶氮染料的实验研究

利用双室微生物电化学装置对微生物和半导体矿物协同作用下偶氮类染料废水的还原脱色降解进行了系统的实验研究.不同光照条件及不同阴极电极材料的对比实验结果显示,偶氮染料甲基橙(MO)可作为终端电子受体直接从固体电极上获得电子被还原脱色;各对比实验中,在微生物催化与半导体矿物光催化协同作用条件下,MO还原脱色效率最高.电化学交流阻抗谱(EIS)的拟合结果显示金红石涂布阴极电极光照下极化内阻(Rp)为443.4 Ω,较无光条件下的1378 Ω显著降低,证明光照下金红石阴极的电子转移过程受其光催化作用的驱动.不同初始浓度下MO的生物-半导体催化还原反应符合准一级动力学模型,其反应速率随MO初始浓度降低而增加.通过对脱色产物的进一步分析,推测该实验中MO的还原脱色反应机制为: 阳极初始电子供体在微生物的催化作用下将电子通过阳极电极和外电路传递给阴极半导体矿物电极,进而在半导体矿物的光催化作用下通过光生电子还原终端电子受体MO,使MO中的偶氮键断裂,生成无色的联氨类衍生物.     

贵州五指山背斜纳雍枝铅锌矿地质特征及找矿前景分析

纳雍枝铅锌矿床位于五指山背斜北东部,是五指山矿集区的组成部分.区内铅锌矿体产于清虚洞组的白云岩中,自下而上共划分为9个矿体层,属沉积型铅锌矿床.矿石类型为碳酸盐岩型铅锌矿石.五指山地区位于紫云-垭都深大断裂的北东侧,南东侧有安顺-凯里深断裂,这些深断裂是纳雍枝矿床深部物质来源的前提,次一级的构造为矿床的形成提供了矿质流动的通道.五指山背斜Pb、Zn综合异常明显的部位,异常与区内构造较吻合,与矿床(点)展布方向一致.该矿床与典型密西西比河谷铅锌矿床具有较高的可比性.通过对纳雍枝铅锌矿床地质特征的总结及分析,认为五指山地区的找矿前景十分广阔.     

无线短波计算机通信网在地震数据传输中的应用

本文根据“七五”期间建立区域地震无线数据通信网的成功经验,提出建立全国地震无线短波计算机通信网的技术方案。文中对通信网系统总体结构和组网方式、通信规程、系统功能和特点进行了介绍,重点阐述了通信网软件的设计方法和主要实现技术。     

基于GIS的城市防震减灾信息管理系统

城市防震减灾信息管理系统是一个融合多种学科和高新技术的复合杂系统,是政府进行地震灾害科学管理的辅助决策工具。震前,可为政府部门找出抗震薄弱环节,为地震灾害预测提供科学依据,震时,能快速作出科学化,程式化的应急响应,辅助政府官员进行抗震救灾指挥决策;震后,能快速估计经济损失、人员伤亡等,辅助政府做好震后恢复救助工作。介绍在ＧＩＳ（地理信息系统）平台上,研制城市防震减灾信息管理系统的基本步骤及研制过程     

胶东夏甸金矿床金红石成因判别与U-Pb定年

热液金红石U-Pb测年是确定金成矿时代的有效方法, 然而金红石的多种成因限制了其在金成矿过程和年代学方面的应用。胶东夏甸金矿床中广泛发育多种类型的金红石, 是鉴别金红石成因和厘定金成矿时代的理想选择。该矿床中的金红石呈簇状分布, 与银金矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和辉钼矿等热液矿物共生, 且发育交代结构, 呈不规则环带状, 表明其为热液成因。通过BSE和EPMA分析, 识别出两种热液金红石: 高W金红石(W含量1.672%~6.125%, 平均3.48%)和低W金红石(W含量0.002%~0.788%, 平均0.204%)。在金成矿期的早阶段, 富钛或含钛矿物的分解或重新平衡导致了低W金红石的沉淀, 而成矿主阶段热液流体携带难熔元素及部分高场强元素多次脉动式上涌, 流体中的V³⁺、W⁶⁺、Fe³⁺、Cr³⁺和Nb⁵⁺等离子以2M³⁺+W⁶⁺↔3Ti⁴⁺为主要机制置换早阶段低W金红石中的Ti⁴⁺形成高W金红石。夏甸金矿床中高W金红石通常与石英-硫化物阶段的热液矿物共生, 而且其W含量超过7000×10^-6, Zr含量范围为200×10^-6~600×10^-6。综上, 本文认为高W金红石是热液成因, 与金矿化关系更为密切。此外, 低W金红石的LA-ICP-MS U-Pb定年结果为119.3±8.4Ma(2σ, n=17, MSWD=2.9), 为夏甸金矿床的成矿时代提供了新的约束。

     

系统动力学及其在区域可持续发展研究中的应用

系统动力学是一种以反馈控制理论为基础、计算机仿真技术为手段、研究复杂社会经济大系统的方法。近年来随着计算机技术的飞速发展和系统动力学理论与方法体系的不断完善,该方法得到了广泛地应用。该文综述了系统动力学方法在区域可持续发展研究中的应用,提出了在这一领域进一步研究的若干方向。     

几种稀有元素矿床新类型及其在成矿理论上的意义

一、前言最近十年以来,在世界許多国家內发現很多有工业价值的稀有元素矿床,其中很多不仅規模巨大,而且产状特殊,和以前大家承认的矿床分类或成矿理論比較,都有其独特之处,故可划为新的矿床类型。这些新发現的矿床虽然多数是以稀有金属为主,但有一共同特点,即都和放射性元素有或多或少的共生关系,而且很多矿点就是在普查勘探放射性元素矿床时发現的。     

天然黑钨矿可见光催化活性的实验研究

天然半导体矿物具有优良的日光催化特性。本研究选取天然钨酸盐作为研究对象,对武鸣、栗木、崇义3个不同矿区的天然黑钨矿进行了矿物学及光催化实验探究。利用X射线衍射、拉曼光谱、红外光谱、电子探针微区分析对天然样品的结构与成分进行分析,鉴定其主要矿物相为黑钨矿(Fe,Mn)[WO4],从武鸣、栗木到崇义矿区,Fe/Mn摩尔分数比从7.1、0.9到0.3依次降低。利用紫外可见漫反射测得武鸣、栗木、崇义地区样品禁带宽度分别为1.5、1.6和1.7eV,说明其具有良好的可见光响应。在pH为7的条件下用质量浓度为1g/L的样品对5mg/L的有机染料亚甲基蓝(MB)进行光催化实验(含0.01mol/L H2O2 ),结果表明武鸣地区黑钨矿实验组降解MB的效果最佳,3h后其效率分别是栗木、崇义地区样品的1.1倍和1.6倍。电子顺磁共振谱检测结果显示,反应过程中均产生氧化性羟自由基(·OH),其中效果最好的武鸣黑钨矿产生的·OH信号更强;不同自由基捕获实验证明·OH在光催化反应过程中起主要作用。进一步选取武鸣黑钨矿开展光催化降解机制研究,实验结果显示:光照下黑钨矿与H2O2共存的实验组对MB的脱色降解率可达99%(3h),只有黑钨矿的对照组降解7%的MB,只有H2O2 的对照组降解31%的MB;黑暗条件下,同时添加黑钨矿与H2O2的对照组对MB的去除率为34%。不同H2O2 浓度条件下黑钨矿降解MB符合准一级动力学方程,说明降解过程与催化剂含量无关,H2O2 更多的是充当电子受体。分析认为,不同产地黑钨矿日光催化效率与矿物铁含量呈正相关,与禁带宽度呈负相关,推测其反应机理是光催化与芬顿反应协同产生的·OH将MB氧化降解。本研究为开发利用天然矿物治理环境污染提出了新方法。     

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。