凹凸棒石与酸反应纳米尺度研究——反应机理和表面积变化

利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和BET-比表面积分析(BET-SSA)技术调查了沉积型凹凸棒石与酸作用过程中形态和比表面积变化,并探讨了凹凸棒石与酸反应机理。对不同条件下凹凸棒石与酸反应产物纳米尺度观察表明,凹凸棒石的酸溶反应既表现出棒状晶体端部四面体和八面体一致溶解,也表现出柱面位置四面体和八面体不一致溶解。纳米尺度观察揭示出凹凸棒石与酸反应机制是质子从外表面扩散渗透,而不是质子从晶体孔道的渗透,反应速率主要受穿过酸溶产物硅酸层扩散速率控制。凹凸棒石的酸溶反应过程中,酸处理凹凸棒石的纳米孔结构现象与柱面位置四面体硅局部溶蚀有关。酸处理凹凸棒石比表面积增加归因于凹凸棒石中八面体不均匀、不连续溶解和局部四面体硅的溶蚀导致凹凸棒石孔道开放和直径扩大,从而使N2分子更多的进入凹凸棒石的孔道。部分八面体残留对四面体片起支撑作用,当凹凸棒石中八面体阳离子近于完全溶解时,四面体片失去支撑,结构塌陷,内孔孔道消失,比表面积再度下降。     

石墨包覆纳米铁镍材料的制备及表征

碳包纳米磁性金属因其巨大的潜在应用前景成为了近年的研究热点，但现有各种方法都只能合成毫克量级样品。作者用金属钾还原镍铁氯化物石墨层间化合物合成了石墨碳网包覆纳米铁镍合金，一次至少可以得到几克样品。所合成样品成分分布比较均匀，w(Fe)=3．44％～9．67％，w(Ni)=0～2．95％。(Fe，Ni)纳米晶大小均匀，粒度因原料NiCl2-FeCl3GIGs阶数不同而异，2阶为5．7nm，3阶为17．1nm。样品具有表观超顺磁性。     

热处理Mg/Al-LDH结构演化和矿物纳米孔材料制备

层状双氢氧化物(LDH)是自然界中不常见的矿物,然而却是易于合成的重要材料。本文利用X射线衍射和透射电镜技术研究了Mg/Al-LDH热处理结构演化。结果表明,对于层间阴离子主要为碳酸根的Mg/Al-LDH,在400~800℃之间形成镁铝固溶体似方镁石结构氧化物。在层状双氢氧化物脱出结构水形成氧化物的过程中,产生2~3nm的纳米孔隙,但仍保留原来的LDH片状晶体假象形貌,并继承原来的晶体结构取向。煅烧形成的具有似方镁石结构的氧化物可以重新水化形成新生LDH,但重新水化形成的LDH结晶度比原来的低,这一过程可以导致微米和亚微米颗粒LDH趋于纳…     

基于纳米尺度的碎屑岩骨架矿物结构研究

对胜利油田胜坨地区碎屑岩储层岩芯样品和岩石薄晶片分别采用场发射扫描电镜、透射电镜进行镜下观察与能谱测试分析。结果表明：碎屑岩中骨架矿物石英和长石中存在纳米尺度的结构特征;石英镜下可见类蚀像凹坑、雏晶单晶、平行脊线、晶体位错、类包裹体晶内核等5种纳米尺度的结构;长石镜下可见晶面平行凹痕、溶蚀针、纳米级薄层断阶、长石高岭石化、晶体位错和超微包裹体等6种纳米尺度的结构;这些结构大多在几百纳米的尺度范围内,有的甚至只有几十纳米;矿物在纳米尺度上表现出的结构特征与其本身的硬度变化、晶体品格缺陷、晶体生长过程以及成岩作用的显微表现和显微构造应力改造作用有关。对碎屑岩骨架矿物中纳米尺度结构特征的进一步研究有望为岩石显微变形的应力作用机制和方式以及溶解作用等成岩作用模式做出有效分析,进而为油气勘探开发提供新的探索方式。     

川滇黔地区与峨眉山玄武岩有关的自然铜矿床成因实验研究

在室温和pH值为中性的开放体系下,选用川滇黔地区与峨眉山玄武岩自然铜矿床相关的不同类型矿物,对配制的铜胶体溶液和cu^2＋溶液进行吸附试验,结果表明,矿物对铜胶体和cu^2＋的吸附率从高到低分别为硫化物、有机质（沥青）、粘土矿物、硅酸盐矿物。这一实验结果与川滇黔地区自然铜矿的赋矿围岩为玄武质角砾岩、铝土一粘土质沉积岩,自然铜与有机质伴生等地质现象一致,并表明有机质在自然铜成矿作用中不仅提供了还原条件,而且是很好的吸附剂。文章还探讨了与峨眉山玄武岩有关的自然铜矿床中铜的迁移形式：认为铜不仅能以离子或络合物的形式迁移,还可能以纳米粒级单质铜的形式迁移。     

贝壳珍珠层的X射线衍射研究

珍珠层中文石晶体的择优取向是珍珠层具有优异力学性能的重要原因之一，通过对三角帆蚌贝壳珠层的X射线衍射研究，表明珍珠层除存在公认的（002）面网平行珍珠层面的强烈定向文石晶体外，还有强烈的（012）面网平行珍珠层面的亲新定向文石晶体，且在同一贝壳的不同位置，该两种取向的择优取向度变化较大，充分说明了珍珠层结构的不均匀性。     

纳米碳纤维红外消光数值计算

为探讨纳米碳纤维作为烟幕粒子的红外消光特性,基于电磁场理论建立了细直的纳米碳纤维感应电流积分方程,并利用矩量法进行了求解,导出了纳米碳纤维散射场及吸收、散射和消光截面的计算式.通过与变分法的计算结果相比较,表明了该方法的有效性.利用该方法数值分析了纳米碳纤维红外消光截面与入射场波长、入射角、纤维长度和半径的关系,计算结果为纳米碳纤维用于红外烟幕干扰提供了理论依据.     

HeLa细胞突起中微丝束的纳米分辨荧光成像

在Matlab编程环境下模拟了单分子定位显微的纳米分辨成像,在传统实验参数条件下,对不同间隔分子带模型进行了模拟成像.模拟结果表明,单分子定位显微方法可以区分中心相隔20 nm的两个分子带.同时,也分析了不同像元大小对单分子定位精度的影响.此外,通过单分子定位显微方法在IX71倒置荧光显微镜上实现了纳米分辨,系统极限分辨率,即半高全宽为48 nm.在该系统上,获得了HeLa细胞突起中微丝束结构的纳米分辨图像.从重构获得的图像中可以看到微丝束的直径为75—200 nm.     

Sb2 Te3 纳米结构的制备与表征

以室温热电性能优异的传统热电材料Sb₂Te₃为研究对象,利用化学气相沉积法制备Sb₂Te₃单晶纳米结构,并研究其生长机理.实验结果表明,不加催化剂时Sb₂Te₃易生长成六方纳米盘,在金催化剂条件下定向生长成纳米线.Sb₂Te₃的形貌与其晶体结构和生长机理有关.Sb₂Te₃为三角结构,Sb和     

濮城油田沙三中6-10油藏活性纳米粉体降压增注技术研究

濮城油田沙三中6-10油藏为低渗油藏,因注入水质差,造成对地层的伤害,注水压力不断上升。通过分析造成地层伤害的主要因素,为控制注水压力的上升,提出了活性纳米降压增注技术,并在室内进行了研究,从活性材料选择、表面修饰剂选择、分散介质选择以及纳米粉体水分散最佳浓度进行了室内筛选,指出了纳米酸化技术的可行性。在室内研究的基础上,在现场开展了10口井活性纳米技术的应用,取得了良好的效果。