陕西汉中南郑蛇纹石玉的矿物学研究

目的 研究南郑蛇纹石玉的矿物学特征及其颜色成因.方法 通过对南郑蛇纹石玉进行野外调研,并结合镜下观察、扫描电镜、X荧光光谱分析、X射线衍射、红外光谱等现代分析手段对南郑蛇纹石玉进行矿物学综合研究.结果 南郑蛇纹石玉主要矿物成分为利蛇纹石,呈隐晶质、毛毡状交织结构.玉石中出现少量Fe,Ti,Mn离子替代Mg,占居八面体位置,Al替代部分Si,占居四面体位置,还有部分O被OH取代.结论 南郑蛇纹石玉致色因素有多种,主要与过渡金属离子Fe~(3+)的d-d跃迁以及Mn的含量有关.     

d~5(~6S)离子立方零场分裂及光谱的理论研究

为了克服在晶场理论中利用微扰近似公式计算d~5(~6S)离子基态立方零场分裂参量的困难,本文用O_h 点群表象的强场方案,构造了d~5电子组态在六配位O_h 对称晶场中微扰哈密顿H′[=H_(el)+H_(?)+V_(CF)(O_h)]的完全能量矩阵.用它研究了d~5离子基态立方零场分裂参量与吸收光谱.我们发现,立方零场分裂参量a 对晶场参量Dq 的依赖关系应为:a(+|Dq|)>a(-|Dq|).由于Powell 等人的能量矩阵中Dq 和ξ_d 之间存在相对位相错误而导致零场分裂参量的计算困难,本文利用正确的d~5(O_h~(?))完全能量矩阵,统一地计算了几种六配位八面体O_h 的晶场中Fe~(3+)和Mn~(2+)离子的基态立方零场分裂和d-d跃迁吸收谱.数值分析中发现,旋轨耦合常数ξ_d 及晶场参量Dq 对立方零场分裂参量有重要影响,ξ_d 取值的差异正是Fe~(3+)和Mn~(2+)络离子立方零场分裂参量巨大差别的主要原因.由理论值与实验观测结果的一致性表明,利用正确的d~5(O_h~(?))完全能量矩阵分析,可以克服Low 等人断言的简单晶场理论计算的困难.     

Mg~(2+)对At.f菌氧化活性的影响

以嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidthiobacillus ferrooxidans,简称At.f菌,FN811931)为研究对象,探讨了Mg~(2+)对其氧化活性的影响规律,并采用Zeta电位及红外光谱分析,考察了其影响的内在机制.结果表明:在Mg~(2+)质量浓度小于5.0g/L的体系中,培养35h时,p H值从培养初期的2.00左右下降到1.70左右,氧化还原电位从培养初期的390 m V左右上升到600 m V以上,Fe~(2+)氧化率接近100%,细菌生长达到旺盛期;当Mg~(2+)质量浓度超过5.0 g/L时,体系p H值下降速率、氧化还原电位上升速率、Fe~(2+)氧化率、细菌生长速率均降低,且Mg~(2+)质量浓度越大,影响效果越显著.Zeta电位测试结果表明,20.0 g/L镁离子作用下细菌等电点为3.6,高于9K培养基中细菌的等电点2.7,这从宏观上解释了细菌细胞壁结构的变化;红外光谱测试结果显示,Mg~(2+)作用下,细菌细胞壁中的官能团发生了交联作用,导致吸收峰N—H的消失和—OH、—C‖O、—CH3、—CH2、—P‖O、—CN的偏移,致使细胞壁表面蛋白质结构发生变化,进而影响了细菌的氧化活性.     

尾矿坝排渗系统淤堵机理试验研究

因尾矿坝排渗系统淤堵导致坝体浸润线增高,进而导致溃坝的事故时有发生。为解决排渗淤堵问题,以银山铅锌矿尾矿坝排渗设施淤堵为背景,分别从物理因素、化学因素、生物因素三方面对其淤堵机理进行了试验研究,试验结果表明:尾矿砂细粒可造成物理淤堵,不含细粒时尾矿砂渗透系数是含细粒时渗透系数的3.7倍;垂直载荷可导致土工布和尾矿砂渗透性能下降,尾矿砂和土工布的渗透系数与垂直压力呈负相关关系,在垂直压力为1 MPa时,尾矿砂渗透系数下降了88.5%,土工布渗透系数下降95.9%;尾矿砂中的主要矿物是黄铁矿(FeS_2),尾矿水中的主要金属离子为Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Mn~(2+),造成排渗设施化学淤堵的主要物质是CaCO_3、Mg(OH)_2、Fe(OH)_3、Fe_2O_3·XH_2O、Mn(OH)_2;尾矿砂和尾矿水中的微生物主要是变形菌门(proteobacteria)。     

GeO_2单晶中Cr~(3+)的双光子吸收和发光

Cr~(3+)掺杂在GeO_2单晶中,其温度为10K—290K时都可观察到Cr~(3+)的双光子吸收。同时吸收双光子后,Cr~(3+)离子被激发到~4T_1(p)态,经无辐射跃迁到~2T_(18)。和~2E_g态,最后辐射出一个光子回到基态~4A_2(F),其辐射光的偏振特性与泵浦光完全一致。按配位场理论计算的配位场参数分别为Dq=1620cm~(-1),B=577cm~(-1),C=3122cm~(-1)。所观察到的激发谱线和辐射谱线的微细分裂被归结为~4A_2(F)的分裂。从明显的各向异性结果看,Cr~(3+)是处在具有低对称畸变的八面体对称的晶格位置。     

氧化亚铁穆斯堡尔谱参数的分子轨道理论计算

测定了一种氧化亚铁样品的室温透射穆斯堡尔谱,由拟合计算得出其谱参数。该谱由对应 Fe~(2+)和Fe~(3+)离子的亚谱组成,Fe~(2+)亚谱可分解为两组四极分裂双峰;Fe~(3+)亚谱为分裂较小的双峰。选取了Fe_rO 结构的原子簇模型。用分子轨道理论计算出铁离子核位上的电子密度与电场梯度,据此算出相应的理论谱参数及其与电子结构及晶格畸变参数间的关系,从而对实验结果做出定量理论计算解释。     

常见共存离子对镍离子浮选的影响

通过浮选、沉淀、沉降等实验,查明了常与镍离子共存的Mn~(2+),Ca~(2+),Na~+,Cu~(2+),Fe~(2+),SO_4~(2+),Cl~-,CO_3~(2-)等对镍离子浮选的影响和影响机理。指出,电解质对镍离子浮选的影响因捕收剂不同而异;Na~+,Ca~(2+),Mn~(2+)等阳离子因促进沉淀物聚结对丁基黄原酸镍浮选有利,Cu~(2+)与镍离子竞争捕收剂,Fe~(2+)含量超过30ppm时因氧化生成氢氧化铁沉淀产生抑制作用;Cl,SO_4~(2-)对浮选没有影响;CO_3~(2-)将减弱阳离子对丁基黄原酸镍聚沉作用的发挥。     

基于萘基团的Zn~(2+)“关-开”荧光探针

合成了一种新Zn~(2+)的荧光探针2-羟基-苯甲酸(2-羟基-萘-1-基亚甲基)-酰肼(P3),该探针Ag~+,Al~(3+),Bi~(3+),Cd~(2+),Co~(2+),Cr~(3+),Cu~(2+),Dy~(3+),Eu~(3+),Fe~(3+),Hg~(2+),K~+,Mg~(2+),Mn~(2+),Na~+,Ni~(2+),Pb~(2+),La~(3+),Sm~(3+),UO_2~(2+),Th~(4+)和Zr~(4+)等多种离子的存在下,对Zn~(2+)具有很好的选择性。探究了探针P3识别Zn~(2+)的最佳条件,建立了一种荧光检测Zn~(2+)的方法。其结果表明在pH值为7. 36,φ(CH_3OH)=10%及φ(H_2O)=90%的体系中,Zn~(2+)浓度在1～9μmol/L范围内,探针的荧光强度与Zn~(2+)的浓度呈现良好的线性关系(y=40. 333x+10. 323,R~2=0. 99),其检出限0. 045 6μmol/L。同时,研究了P3与Zn~(2+)的作用模式,提出了荧光机制。     

具有Dawson结构的过渡金属杂多钨磷酸盐的氧化还原性质研究

采用极谱和循环伏安法,研究过渡金属杂多钨磷酸盐K_x[P_2W_(17)ZO_(62)]·nH_2O(Z=Ti~(4+),Mn~(2+),Fe~(3+),Co~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+),简写为P_2W_(17)Z)在溶液中的氧化还原性质,发现杂多阴离子的第一极谱半波还原电位E_(1/2)的顺序为Cu~(2+)>Ni~(2+)>Co~(2+)>Fe~(2+)>Mn~(2+)。分析了循环伏安峰电位与pH的关系,提出了它们的还原机理,讨论了过渡元素对杂多阴离子氧化还原性质的影响。     

KZnF_3:Mn~(2+)的光谱和电子顺磁共振谱分析

本文使用Mn~(2+)的参量化d轨道和d~5电子Oh对称的双值不可约表示Hamiltonian矩阵对KZnF_3:Mn~(2+)和KMnF_3的吸收光谱和电子顺磁共振(EPR)谱进行了研究。从这些分析中我们得出了B、C和Dq对MnF_6~(4-)结构参量R的依靠关系,在实验误差范围内,B和C是常数,仅Dq随R变化,且给出了定量关系。并由KZnF_3:Mn~(2+)在15-300K温度范围内的吸收光谱和电子顺磁共振谱求得Mn~(2+)～F~-键长R的热膨胀为R=0.207 0～0.208 0nm.和dR/dT=3.508 8x10~(-6)nm/K。     

几种阴离子及残留镁离子浓度对氢氧化镁沉淀性能的影响

本文介绍的是由可溶性镁盐溶液通NH_3制备高纯Mg(OH)_2的方法,在其它条件一定的情况下,研究了SO_4~(2-)、Cl~-、NO_3~-及残留Mg~(2+)对Mg(OH)_2沉沉性能的影响规律。本研究的结论为高纯、特殊物理性能Mg(OH)_2及MgO的制备及工艺条件的改革提供了依据。     

过渡金属离子(Fe~(3+),Co~(2+),Ni~(2+))和UO_2~(2+)与不同取代基偕胺肟络合机理的理论研究

偕胺肟基对铀酰离子具有很强的络合能力及较高的选择性,目前已成为海水提铀吸附材料研究的热点.本文运用阿姆斯特丹密度泛函(Amsterdam density functional,简称ADF)方法研究了UO_2~(2+)、Fe~(3+)、Ni~(2+)、Co~(2+)与不同取代基(—OH,—NH_2,—H,—F,—CF_3)偕胺肟的络合反应.密度泛函理论(density functional theory,简称DFT)对这些配位化合物的几何结构进行优化和相关热力学参数的计算与收集.从键能强弱方面分析,不同取代基偕胺肟螯合的基本趋势都是Fe~(3+)最稳定的,而UO_2~(2+)螯合是最不稳定的.从热力学角度分析,表明偕胺肟最容易与UO_2~(2+)和Co~(2+)进行螯合,而取代基为—CF_3的偕胺肟最难与UO_2~(2+)和Co~(2+)进行螯合.在液相环境中不同取代基偕胺肟与UO_2~(2+)和Co~(2+)离子螯合的稳定顺序均为—NH_2—OH—H—F—CF_3.在η2构型中,偕胺肟比其他取代基偕胺肟更稳定,其中UO2+2与氨基偕胺肟螯合过程中的ΔG(吉布斯自由能变)最低为-646.65 k J/mol.     

产生淀粉糖化酶菌株的分离以及酶性质的初步研究

从霉变物、土壤、醋曲、醋醅等分离出四株产生淀粉糖化酶且酶活较高的菌株,选取酶活最高的菌株vin-1作为出发菌株,初步鉴定为Aspergillus niger,其生淀粉糖化酶活力达到342U/g(干曲),酶最适作用温度为55℃,酶在pH值3．5～4．5之间有较高的酶活,最适pH值为4．0,Ca~(2+)、Mg~(2+)对酶有一定的激活作用,而Fe~(2+)、K~+、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)都有较强的抑制作用,Mn~(2+)抑制作用最大,达到近50%。     

氧化亚铁穆斯堡尔谱参数的分子轨道理论计算

测定了一种氧化亚铁样品的室温透射穆斯堡尔谱,由拟合计算得出其谱参数。该谱由对应Pe~(2+)和Fe~(3+)离子的亚港组成,Fe~(2+)亚谱可分解为两组四极分裂双峰;Fe~(3+)亚诺为分裂较小的双峰。为从理论上计算谱参数,选取了Fe_xO结构的原子簇模型,用分子轨道理论计算出铁离子核位上的电子密度与电场梯度,据此进而算出相应的理论谱参数及其与电子结构及晶格畸变参数间的关系,从而对实验结果做出一种定量理论计算解释。     

硼氮共掺杂石墨烯量子点及对Hg~(2+)的选择性检测

以柠檬酸、乙二胺和苯硼酸为原料,采用一步水热法制备了高荧光量子产率、长荧光寿命的硼氮共掺杂石墨烯量子点(B,N-GQDs).通过透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及荧光光谱仪(PL)对量子点进行了表征.结果表明,B,N-GQDs粒径范围为1.46～3.54 nm,平均粒径为(2.34±0.50)nm,具有明显的晶格条纹结构;表面官能团(—OH,—NH和—BOH)的存在,有利于与金属离子结合从而实现对金属离子的检测;在pH=5.0～10.0和Na Cl浓度0～1.0 mol/L的酸碱盐环境下,B,N-GQDs具有优异的荧光稳定性.由于B,N-GQD与金属离子具有结合作用,因此它被用作检测金属离子的荧光探针.考察了15种金属离子(K~+、Na~+、Ba~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)、Li~+、Cu~(2+)、Ag~+、Mn~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))对B,N-GQDs荧光强度的影响,发现仅Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+)对其荧光有猝灭作用.考虑到Hg~(2+)是重要的有毒污染物,因此灵敏、选择性地检测Hg~(2+)对人体健康和环境保护至关重要.在单一汞离子体系中,其线性范围为2.0～20.0μmol/L,检测限为0.05μmol/L;在复杂体系(Mg~(2+)、Fe~(3+)、Ca~(2+)和Hg~(2+))中,采用掩蔽剂Na F能够实现对Hg~(2+)浓度的准确测定,其检测误差范围为-4.432%～2.600%.B,N-GQDs有望在多金属离子响应体系中实现对Hg~(2+)的快速检测.此外,探究了Hg~(2+)对B,N-GQDs荧光的猝灭机理,当加入Hg~(2+)后,B,N-GQDs的荧光寿命从原来的12.86 ns缩短为11.34 ns,符合动态猝灭机理.     

赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位抗氧化活性的比较研究

通过测定1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、还原力、金属离子对其抗氧化活性的影响及总酚质量分数等比较赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位的抗氧化活性。结果表明:赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位清除DPPH的EC50为0.63、0.10 mg/m L;还原力的EC50分别为0.87、0.09 mg/m L。除Al~(3+)、Fe~(3+)外,K~+、Na~+、Mn~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)、Ca~(2+)等金属离子对赤楠叶乙酸乙酯部位的DPPH清除作用为抑制作用;除Cu~(2+)、Ca~(2+)外,K~+、Na~+、Mn~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)等金属离子对赤楠叶二氯甲烷部位的DPPH清除能力有促进作用。赤楠叶二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位的总酚质量分数分别为9.23%与59.17%。可见,赤楠叶乙酸乙酯部位具有较强的抗氧化活性与总酚含量,但其抗氧化活性较易受金属离子的拮抗作用。     

聚丙烯眯硫氰酸盐纤维的制备及性能研究

本文首次报导由聚丙烯腈纤维与硫氰酸铵反应制得聚丙烯(?)硫氰酸盐纤维——(?)这是一种螯合纤维.其反应过程和产物结构通过阴离子交换及红外光谱确定.实验结果表明:当有大量其它离子——Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cr~(3+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)存在时,此螯合纤维对 Au~(3+)、Pd~(4+)有很高的选择性。当溶液中 Au~(3+)、Pd~(4+)离子浓度在10~(-10)～10~(-9)时,它仍能定量密集.     

金属离子对微细石英颗粒沉降特性的影响规律

为掌握不同金属离子对微细石英颗粒沉降特性的影响规律,通过沉降试验研究了Ca~(2+)、Mg~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)离子浓度和pH值对石英沉降特性及表面电位的影响。结果表明,Ca~(2+)、Mg~(2+)对石英沉降产率和表面电位影响较小;Al~(3+)、Fe~(3+)存在时,合理的离子浓度和溶液pH值能够提高石英沉降产率;随着Al~(3+)、Fe~(3+)浓度的增加,石英沉降产率不断增加,石英颗粒表面Zeta电位不断向正方向移动且变化比较明显;Al~(3+)在溶液pH值为5时有利于石英沉降,且Zeta电位绝对值最小;Fe~(3+)在溶液pH值为3~10时能够促进石英沉降;增加溶液pH值会使石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动,pH值越高,石英颗粒表面Zeta电位向负方向移动趋势越明显。     

过渡金属离子协同紫外活化过硫酸盐

为研究不同过渡金属离子协同紫外(UV)活化过一硫酸盐(PMS)的能力,以Co~(2+)为基准进行Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的对比实验。结果显示:Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)与单独紫外和单独PMS联合均不能有效降解目标物;与Co~(2+)/PMS/UV体系相比,Cu~(2+)、Mn~(2+)、Ni~(2+)、Zn~(2+)和Fe~(3+)协同紫外活化PMS的能力高于Co~(2+),其中Cu~(2+)、Mn~(2+)和Fe~(3+)的协同能力高于Ni~(2+)和Zn~(2+);投加叔丁醇(TBA)和乙醇(EA)的实验发现,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中的主要氧化物是硫酸根自由基(SO_4~-·)和少量的羟基自由基(HO·)。Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7的降解过程均符合假一级动力学。紫外可见光谱图分析结果表明,Cu~(2+)/PMS/UV、Mn~(2+)/PMS/UV和Fe~(3+)/PMS/UV体系中AO7均被有效降解。M/PMS/UV对于染料类物质具有广泛的应用范围。     

非抑制型离子色谱法测定水中锌、铅、铁、镁、锰、镉、钙

本文应用非抑制型离子色谱法,以乙二胺——柠檬酸水溶液作为流动相,探索了Zn~(2+)、Pb~(2+)、Fe~(2+)、Mg~(2+)、Mn~(2+)、Cd~(2+)和Ca~(2+)等七种金属离子在磺酸基阳离子色谱柱上的最优分离条件,研究了容量因子对乙二胺和柠檬酸的浓度以及pH值的依赖关系。对保留机理进行了讨论。对实际水样中七种金属离子进行了测定。