不同地域天然伊利石的多光谱表征与比较

多种现代光谱技术的应用为不同地域天然伊利石光谱信号的匹配提供一致的、互为补充的证据,以解决使用单一技术经常遇到的不确定性问题.在固态29si和27Al魔角自旋核磁共振光谱中分别出现多重Q3mAl结构单元和四配位Al形态的共振信号,表明硅氧四面体层面中存在不同程度的同晶置换以及四面体点位上硅、铝分布的无序性,进而导致表面反应位的异质性.特征化X射线衍射峰显示样品结构中存在不同组份层面混杂的现象.相应的红外、喇曼光谱以及29Si共振信号表明,其中两个样品含有较多的石英杂质,但对伊利石表面酸碱行为的影响并不显著.     

杂原子介孔分子筛MCM-41的合成与表征

制备纯硅的介孔分子筛MCM-41，具有不同Si／Al的Al-MCM-41，以及含有B原子和Ti原子的B-Al-MCM-41和Ti-MCM-41的试样。小角X射线粉末衍射(XRD)分析表明，样品均具有MCM-41的结构特征，N2吸脱附研究表明，样品呈现Ⅳ型吸附等温线，具有孔径分布均一的中孔结构。利用^27Al MAS NMR研究了试样中Al的化学环境。结果表明，随铝含量的增加，四配位骨架铝和六配位骨架外铝同时增多，并且由非骨架四配位铝或骨架扭曲四配位铝所产生的“不可观察铝”也增多。     

Na/Al比对Na_2O-Al_2O_3-SiO_2玻璃体系微观结构的分子动力学模拟研究

使用DL_POLY_2在分子动力学的基础上,采用BMH势函数,从偏径向分布函数、键角、配位数以及桥氧四个方面,模拟研究了不同Na/Al比的Na_2O-Al_2O_3-SiO_2玻璃体系微观结构。研究表明:随着Na/Al比的增加,Si—O、Al—O、O—O的键长没有变化,分别为0.160 5 nm、0.176 5 nm和0.262 5 nm,Na—O键长则逐渐减小;体系中[AlO_4]四面体的稳定性比[SiO_4]四面体差;Na/Al=2时,出现少量SiⅤ;当Na/Al比较低时,体系中出现[AlO_4]四面体的三配位现象,且未发现AlⅥ;随着Na/Al的增加,Al—T的平均配位数减少,三配位氧的含量减少。     

焙烧对伊利石在酸中溶解行为的影响

采用热分析(TG-DSC)、红外光谱(FTIp)和X线衍射(XRD)等手段,考察伊利石在焙烧过程中的晶体结构变化规律;通过焙烧后伊利石在硫酸溶液中的溶解实验,研究伊利石中Al,K和Si焙烧前后的溶出率变化。研究结果表明：焙烧促使伊利石晶体结构中四面体和八面体结构发生调整和变形,从而使八面体中Al元素赋存的化学环境发生变化,溶出活性显著增强,在H2SO4浓度为3 mol/L、温度为95℃、液固比为5/1 mL/g,转速为600 r/min条件下焙烧,Al在等体积的溶出液中,浓度由77.56 mmol/L提高到203.90 mmol/L。     

低温铝诱导形成纳米硅的特性研究

采用玻璃／氢化非晶硅（a—Si：H）以吕结构，在低温（≤350℃）下，应用铝诱导晶化法（AIC），形成了纳米硅（nc-Si）．利用X射线衍射（XRD）光谱、拉曼（Raman）光谱和紫外可见近红外光谱（UVVis—NIR），研究了退火升温时间对a—Si：H薄膜的结构及其光学特性的影响．结果表明，随着退火升温时间的增加，廿Si：H膜的晶化率X。增加而硅晶粒尺寸基本不变，光吸收系数α增加．这主要是由于铝和氢化非晶硅膜之间的氧化层很薄以及退火升温导致Al—Si之间的互扩散增强，使硅的成核密度很高和扩散到a-Si：H膜中的铝浓度较高造成的。     

核磁共振法表征磷改性斜发沸石骨架硅铝的变化

用固固相P—Al同晶取代的方法，采用焙烧和微波两种加热方式磷改性斜发沸石。并用^27Al、^29Si和^31P高分辨MASNMR表征磷改性前后斜发沸石骨架上的硅铝变化，结果表明，两种方法都能使沸石骨架Al脱除，形成八面体Al(H2O)^3 6，骨架硅铝比显著增大，微波法对斜发沸石骨架P—Al同晶取代效果比焙烧法好，同时，两种方法对磷改性斜发沸石的骨架结构影响也不同。     

转炉渣中磷的微观结构行为

为了设计合理的转炉渣成分以达到满意的脱磷效果，根据转炉炼钢过程熔渣成分的变化范围，采用拉曼光谱测定了CaO-SiO₂-Fe_○xO-P₂O₅系熔渣的熔体结构，并解析了磷在熔渣中的存在形式及转变行为.结果表明，熔渣中磷主要以桥氧数为0，1，2的磷氧四面体结构单元存在，并可进入硅氧四面体和铁氧四面体形成Si—O—P和Fe—O—P键.随着渣中CaO和FeO总量的增加，熔渣中聚合程度较低的Q⁰(P)，Q¹(P)和Q⁰(Si)，Q¹(Si)摩尔分数升高，而聚合程度较高的Q²(P)和Q²(Si)，Q³(Si)摩尔分数降低.另外，Fe—O—P和Si—O—P键的含量也逐渐降低，当碱度为2.83时，Si—O—P和Fe—O—P键消失.     

藏药七十味珍珠丸的激光诱导击穿光谱检测

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对藏药七十味珍珠丸进行了定性研究.利用高能量Nd:YAG脉冲激光器1 064 nm光束聚焦待测样品表面产生等离子体,并用光谱仪和ICCD来探测其光谱信号.通过采集的光谱图分析得到该藏药中含有Mg、Ca、Na、Fe、Al、Si、K、Li、Hg、Pb、Au等10种元素,其中Hg、Pb、Au为重金属元素.另外,还对不同价态的Pb元素进行了LIBS的时间演化研究,结果表明:应用LIBS技术可以探测藏药所含元素的价态.     

血清蛋白与SDS作用的RRS研究及应用

在酸性clark-lubs缓冲溶液中，十二烷基磺酸钠（SDS）与牛血清蛋白结合，使体系的共振Rayleigh散射信号显著增强，研究了相应的光谱特征，影响因素和适宜的反应条件，在此条件下，几种血清蛋白质在一定浓度范围内与共振Rayleigh散射信号增强呈线性关系，建立了定量测定蛋白质的新方法，该法操作简便、灵敏度高、线性范围宽以及重现性较好，可用于多种蛋白质的测定，本法应用于人血清样品以及合成样品中蛋白质的定量分析，结果满意。     

不同衬底生长ZnO薄膜的结构与发光特性研究

采用射频磁控溅射方法分别在蓝宝石(Al2O3)(0001)和硅(100)衬底上制备ZnO薄膜．通过X-光衍射测量与分析表明两者都沿C轴方向生长，在Al2O3衬底上的ZnO薄膜结晶质量优于在Si衬底上的薄膜样品．然而，由原子力显微镜观测发现在Al2O3衬底上的薄膜晶粒呈不规则形状，且有孔洞，致密性较差；而在Si衬底上的ZnO薄膜表面呈较规则的三维晶柱，致密性好．光致发光测量表明，不同衬底上生长的ZnO薄膜表现出明显不同的发光行为．     

The effect of Al and Cr elements on the oxidation resistance of MoSi_2 via first-principles calculation

The properties of structure, energy and oxidation resistance of interstitial and substitutable MoSi_2 systems have been investigated using the density functional theory. The calculated lattice constants for pristine MoSi_2 confirm the early experimental results. In the interstitial MoSi_2, the impurity energy of O atom was computed for the stable interstitial site in the systems. The results reveal that the O atom prefers to occupy the Oct2 site with the lowest impurity energy. In the substitution MoSi_2, the Si sites tend to be substituted with Al and Cr atoms,whereas, Mo sites do not behave like the Si sites. The co-substitution of Al/Cr atoms and the direction of the O diffusion in MoSi_2 have been analyzed as well. The results from electronic structural analysis indicate that the SiO bond is the main factor to inhibit the diffusion of O, and the alloying elements of Al and Cr contribute to the oxidation resistance of MoSi_2.     

超声波搅拌时间对原位自生Mg2Si/Al基复合材料凝固组织和力学性能的影响

为了研究铝基复合材料的凝固组织和力学性能,采用超声波搅拌的方法制备了原位自生Mg₂Si/Al基复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析其微观形貌,并通过硬度检测和拉伸试验测试其力学性能.结果表明:超声波搅拌不但能够细化初生Mg₂Si颗粒,改变凝固组织形貌,而且具有除气除杂功能,二者共同提高了Mg₂Si/Al基复合材料的力学性能;经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料与未经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料相比,抗拉强度与伸长率总体呈上升趋势,其断口形貌均为准解理面.在超声时间为40 s时,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为201 MPa和5.63%,相比未超声处理的Mg₂Si/Al基复合材料的抗拉强度和伸长率,分别增长了139.29%和178.71%;复合材料的硬度先升高后降低,超声作用时间为30 s时硬度最佳,为116.96(HB).     

工业硅中杂质相的微观结构及分布规律研究

工业硅中杂质相成分及比例直接影响有机硅单体合成的活性与选择性. 因此,研究杂质相与杂质含量的对应关系尤为重要. 本文通过扫描电镜（SEM）和能量色散X射线光谱仪（EDX）对精炼前和精炼后工业硅中夹杂物微观结构及赋存状态进行了研究. 由于精炼前工业硅的Ca和Al含量较高,其杂质相主要以Si2Al2Ca、Si-Al-Ca和Si8Al6Fe4Ca等为主;而精炼后Fe为主要元素,故其析出相主要包括FeSi2(Al)、FeSi2Ti和Si8Al6Fe4Ca等. 此外,本文通过Image Pro Plus进行统计,得到精炼前硅中Si2Al2Ca和Si8Al6Fe4Ca相分别占夹杂物成分的48%和30%,而精炼后硅中FeSi2(Al)相占比68%,唯一含Ca相（Si8Al6Fe4Ca）仅占夹杂物含量的7%. 本文将精炼前和精炼后的工业硅中杂质相成分及比例进行比较,意为寻找硅中杂质含量对杂质相的影响规律,以制备最佳的下游有机硅用工业硅原料.     

机械化学还原法制备Al_2O_3-Mo_3Si/Mo_5Si_3纳米复合粉体

以MoO3、Si粉和Al粉为原料,采用机械化学还原法制备了Al2O3-Mo3Si/Mo5Si3纳米复合粉体.利用X射线衍射(XRD)、激光粒度分析仪(LPS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和差热-热重分析(DTA-TG)等对复合粉体和球磨过程中粉体的固态反应过程进行表征.结果显示,MoO3-Si-Al混合粉体球磨5h后转变为Al2O3-Mo3Si/Mo5Si3复合粉体,反应为机械诱导的自蔓延反应.球磨20h后,Mo3Si、Mo5Si3和Al2O3的晶粒尺寸分别为27.5、23.3和31.8nm,产物具有纳米晶结构,粉体平均粒度为3.988μm,颗粒呈球形,分布均匀.DTA分析表明,复合粉体在机械化学反应过程中首先发生MoO3和Al之间的铝热反应,之后将发生一系列Mo和Si之间的反应,生成Mo5Si3和Mo3Si.     

硅铝配比对浆态床一步法制二甲醚的催化剂性能影响

采用分步沉淀法,以TEOS(正硅酸乙酯)为硅源制备了Cu-Zn-Si-Al双功能浆状催化剂。用XRD,TPR,NH3-TPD-MS等表征手段对催化剂结构性能进行了分析。结果表明,不同硅铝配比对催化剂性能有较大影响,随硅铝摩尔比增加,催化剂的还原性能增强;当硅铝摩尔比为1∶1时,催化剂具有最佳的催化性能。经分析认为,催化剂分散性能及催化剂中弱酸位的多少是影响其活性的主要因素。     

XPS和29Si MAS NMR在不同分子筛的化学组成及电子结构中的研究

采用光电子能谱和Si核磁共振及化学分析方法研究了五种不同分子筛钠型和钾型的化学组成.结果发现,分子筛的表面Al/(Si Al)比和骨架Al/(Si Al)比与其体相Al/(Si Al)比具有一致性,其电子结构与其组成及阳离子有关.分子筛表面晶格氧碱强度与其铝含量成正比,与阳离子的电负性成反比.     

硅铝分子筛催化剂上邻苯二酚o-烷基化合成愈创木酚反应性能

采用水热法合成了不同Si/Al比的MCM-41介孔材料, 研究这些材料在以邻苯二酚和甲醇为原料气相法一步合成愈创木酚反应中的催化性能, 并与几种微孔分子筛的催化活性进行比较, 考察了孔径、 酸强度和酸量对反应性能的影响. 结果表明, Si∶Al=100的MCM-41材料表现出较好的催化性能, 样品较大的孔径和一定量弱酸中心的存在对反应有利.     

CHEMICAL COMPOSITION AND ELECTRONIC STRUCTURE OF ZEOLITES STUDIED BY X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY AND 29Si MAS NMR

采用光电子能谱和Si核磁共振及化学分析方法研究了五种不同分子筛钠型和钾型的化学组成.结果发现,分子筛的表面Al/(Si+Al)比和骨架Al/(Si+Al)比与其体相Al/(Si+Al)比具有一致性,其电子结构与其组成及阳离子有关.分子筛表面晶格氧碱强度与其铝含量成正比,与阳离子的电负性成反比.     

不同骨架硅铝比Y分子筛热改性过程的固体NMR表征

不同次邻近铝含量可导致改性后Y分子筛酸中心性质的较大差别，较高si／Al比Y分子筛焙烧脱羟时可能出现三配位铝．随骨架Si／Al比不同，Y型分子筛脱铝形成的非骨架铝性质也有所不同．以化学环境敏感的四极核Na一为探针，证实了改性产生的非骨架Al对骨架阳离子位的环境有较大影响，这可能是B，L酸协同作用后出现增强酸性的证据．     

Size distributions of major elements in residual ash particles from coal combustion

Combustion experiments for three coals of different ranks were conducted in an electrically-heated drop tube furnace. The size distributions of major elements in the residual ash particles (>0.4μm) such as Al, Si, S, P, Na, Mg, K, Ca and Fe were investigated. The experimental results showed that the concentrations of Al and Si in the residual ash particles decreased with decreasing particle size, while the concentrations of S and P increased with decreasing particle size. No consistent size distributions were obtained for Na, Mg, K, Ca and Fe. The established deposition model accounting for trace element distributions was demonstrated to be applicable to some major elements as well. The modeling results indicated that the size distributions of the refractory elements, Al and Si, were mainly influenced by the deposition of vaporized elements on particle surfaces. A dominant fraction of S and P vaporized during coal combustion. Their size distributions were determined by surface condensation, reaction or adsorption. The partitioning mechanisms of Na, Mg, K, Ca and Fe were more complex. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50706013, 50721005 & 50720145604)