孔道结构矿物及其晶体结构特征

给出了孔道结构的定义。重点介绍了包括钠沸石、浊沸石、钙十字沸石、菱沸石、丝光沸石、坡缕石、海泡石、绿柱石、异极矿、软锰矿、拉锰矿、锰钾矿、硬锰矿、钙锰矿、水锰矿、黄磷铁矿、磷钠铍石和磷灰石等在内的硅酸盐类、锰的氧化物和氢氧化物类,以及磷酸盐类等具有孔道结构的天然矿物和它们的结构特征。简要论述了具有孔道结构的矿物在环境修复和治理中有广泛应用的吸附效应、孔道效应和催化效应,认为具有孔道结构的矿物在未来的环境属性开发、化学和生物改性以及合成孔道矿物方面会有很好的应用前景。     

华北克拉通北缘早白垩世岩石圈减薄: 钾玄岩的Pb同位素证据

内蒙古四子王旗地区出露的早白垩世玄武岩属于钾玄岩。岩石富集大离子亲石元素（LILE）、轻稀土元素（LREE）,亏损高场强元素（HFSE）,其地球化学特征总体与洋岛玄武岩(OIB)相似。w(Rb)/w(Nb)、w(K)/w(Nb)、w(Zr)/w(Nb)、w(Th)/w(Nb)和w(Th)/w(La)比值主要落在EM1-OIB范围内。w(²⁰⁶Pb)/w(²⁰⁴Pb)、w(²⁰⁷Pb)/w(²⁰⁴Pb)和w(²⁰⁸Pb)/w(²⁰⁴Pb)分别变化在17.18～17.81, 15.40～15.50和37.54～38.05之间,岩石的Pb同位素组成接近EM1型地幔端元。随着Pb含量(质量分数)的增加,Pb同位素比值几乎没有变化,表明四子王旗钾玄岩没有经历明显的地壳物质混染。钾玄质母岩浆源于软流圈地幔的减压低度部分熔融。四子王旗钾玄岩是华北克拉通岩石圈减薄事件的产物。     

城市公园绿地特征和使用方式与人群健康关系研究

【目的】 城市公园绿地作为城市空间中的自然因素,对人群健康具有潜在促进效应,通过研究公园绿地特征和人群使用公园方式,探讨城市公园绿地对人群身心健康的影响效应。【方法】 选取合肥市逍遥津公园为研究地点,以人群使用公园时段为分层原则对公园使用者进行分层抽样调查。公园使用者个人特征信息和使用公园方式采用自行设计问卷获取,身心健康状况采用健康调查12条简表(SF-12)进行评估,公园绿地特征运用层次分析法和调查问卷进行评价,利用描述性统计分析、单因素分析及多元线性回归分析进行统计分析。【结果】 生理健康多元线性回归分析表明,每次使用公园时长(变量非标准化系数b=0.922, P<0.01)、每周使用公园频率(b=0.770, P<0.05)、公园生态特征(b=1.353, P<0.01)、服务特征(b=2.057, P<0.01)和美学特征(b=0.375, P<0.05)与使用者生理健康状况得分呈正相关;公园服务特征(标准化后的偏回归系数b'=0.437, P<0.01)对使用者生理健康状况得分的贡献高于生态特征(b'=0.276, P<0.01)和美学特征(b'=0.081, P<0.05)。心理健康多元线性回归分析发现,每次使用公园时长(b=1.402, P<0.01)、公园生态特征(b=1.763, P<0.01)、服务特征(b=0.791, P<0.05)和美学特征(b=3.398, P<0.01)与使用者心理健康状况得分呈正相关,公园美学特征(b'=0.453, P<0.01)对使用者心理健康状况得分的贡献高于生态特征(b'=0.139, P<0.05)和服务特征(b'=0.077, P<0.01)。【结论】 公园绿地对改善人群身心健康状况具有积极效应,绿地特征质量越高,对人群身心健康的促进效应越高,而个人所获得的健康效益因使用方式不同而存在差异性。提高使用公园频率和适当增加使用时间有利于改善人群生理健康状况;增加使用公园频率对改善人群心理健康无明显作用,适当增加使用公园时间和选择9:00—12:00之间使用公园更有利于人群心理健康。     

五台山晚太古代花岗岩的成因及其动力学意义

五台山晚太古代花岗岩（～2.540 Ga）,主要由花岗闪长岩、二长花岗岩、少量的英云闪长岩、奥长花岗岩组成,全岩化学分析表明它们具有中～高钾钙碱性花岗质岩浆性质,LILE富集和高的 w(Rb)/w(Sr) (即: Rb/Sr)比值,相对较低的 w(Sr)/w(Y)、w(La)_n/w(Yb)_n、w(Nb)/w(Ta) 和 w(Zr)/w(Hf) 比值,右斜式稀土配分模式,Nb、Ta、Ti亏损,但是它们均表现了Nd T_DM＝2.54～2.72 Ga和明显的正ε_Nd(t)值。这些地球化学特征表明其钙碱性花岗质岩浆形成于晚太古代大洋岛弧环境,来源于弧下玄武质初生地壳的部分熔融,并经历了一定程度的结晶分异。由于晚太古代洋壳向大洋岛弧俯冲、脱水,引起上覆地幔楔的部分熔融形成弧下初生地壳玄武质物质,这些弧下玄武质物质在少于37km环境下部分熔融形成五台山晚太古代钙碱性花岗质岩浆。     

钛酸钠纳米线的合成和结构

利用TiO₂粉末和NaOH水溶液在175℃～240℃水热反应得到了具有层状结构的钛酸钠纳米线。研究了原料比例和反应温度的影响。利用X射线粉末衍射、电子显微术和X射线能量色散谱等结构分析手段研究了纳米线的微观结构。观察到纳米线内部存在大量畴界和缺陷。发现上述钛酸钠纳米线的结构与任何已知结构都不相同,初步标定为单斜结构,单胞参数为a=2.15nm, b=0.377nm, c=1.28nm, β=103.5°。进一步用上述纳米线和KOH溶液水热反应合成了钛酸钾(K₂Ti₈O₁₇)纳米线。     

自然界水钠锰矿日光催化作用模拟实验研究

以水钠锰矿为代表的锰氧化物在地表环境中广泛存在,其日光催化作用是驱动地表锰元素价态循环的重要途径之一.在合成并系统研究不同结构锰氧化物半导体矿物学性质的基础上,重点开展了其光催化还原反应及其影响因素的对比实验研究,探讨了矿物晶体结构、电子结构与介质条件对光催化还原效果的影响机制,提出了光催化反应过程中光电子的转移途径.实验结果表明:不同结构锰氧化物在可见光照射下均可发生自光催化自还原从而释放锰离子,其中层状的单斜水钠锰矿自还原效率最高,光照5h可释放11.65%锰离子,孔道状的锰钾矿自还原效率最低(3.58%);锰氧化物的光催化反应速率随pH的降低而升高,其中单斜水钠锰矿在pH为6.5条件下的锰离子溶出率是pH为9.5中的2.66倍;锰氧化物的光催化反应速率受有机电子供体的影响,其中腐殖酸做空穴捕获剂时锰的还原量是甲醇时的1.78~4.46倍;焦磷酸根可迅速络合光催化反应中产生的三价锰而显色,其中δ型二氧化锰与六方水钠锰矿光照5h可持续产生0.058mg·L~(-1)三价锰,表明锰氧化物的光还原是单电子转移方式,三价锰是主要的中间产物.     

不同锰氧化度水钠锰矿的XPS研究

为了了解水钠锰矿八面体空位的具体分布状况以及表面化学性质,采用X线光电子能谱技术(XPS)对不同锰氧化度水钠锰矿表面Mn与O元素的化学状态进行研究;探讨水钠锰矿结构中空位的分布状况,并建立结构模型。研究结果表明:在高真空测试环境下,在不同锰氧化度水钠锰矿结构中,Mn存在饱和配位和不饱和配位2种化学状态,其含量(摩尔数分数,下同)分别为83.79%~91.69%和8.31%~17.21%;对于锰氧化度较高的水钠锰矿,不饱和配位Mn的含量较小;O以晶格氧、羟基氧和水分子中氧3种化学状态存在,其含量分别为50.44%~65.05%,24.90%~39.27%和8.07%~12.63%;对于锰氧化度较高的水钠锰矿,结构中羟基氧的含量较大;当水钠锰矿沿(110)方向上含Mn3+的MnO6八面体链中Mn3+含量增大时,结构中空位含量相应减少。     

沙尘暴次数和持续时间呈指数关系N=A·10-bt

通过分析中国国家气象局整理的中国沙尘暴资料,发现持续时间大于t的沙尘暴次数N满足：N=A·10^-bt,其中A、b是正的常数。这个规律具有普适性。另外,还发现b值与沙尘暴阈值风速有关,沙尘暴阈值风速较小的地区,如沙漠、沙地以及干旱的黄土高原,b值较小;沙尘暴阈值风速较大的地区,如戈壁、高山等,则b的值较大。     

链状铜配合物[Cu(bipy)_2Cl]_2Cl_2·nH_2O(bipy=2,2′-联吡啶)水热合成

利用水热合成方法制备了一种新颖的由π-π堆积形成的链状二价铜配合物[Cu(bipy)2Cl]2Cl2·nH2O(bipy=2,2'-联吡啶),并用单晶衍射仪测定了其晶体结构,在2K～300K之间测定其磁化率.结果表明:该化合物为单斜晶系,P2/c空间群,a=1.2328(3)nm,b=1.4781(3)nm,c=1.4311(3)nm,α=90°,β=108.51(3)°,γ=90°,V=2.4730(9)nm3;8K～298K之间标题化合物呈现明显的铁磁性耦合相互作用,在2K～8K范围内却呈现出反铁磁性相互作用的特征.元素分析及红外光谱进一步佐证了化合物的结构.     

[C(NH2)3]2{[MoO(H2O)C2O4]2(μ-O)2}·2H2O的合成与结构

合成并用元素分析和单晶X射线衍射表征了一个新的化合物[C(NH₂)₃]₂{[MoO(H₂O)C₂O₄]₂(μ-O)₂}·2H₂O,测定结果表明该化合物中存在金属Mo-Mo键,通过计算知道钼原子是+5价的,两个钼氧八面体是共边连接的,每个钼上有一个螯合的草酸根,而胍作为阳离子存在于晶体中,参与构筑有特色的氢键网络。该化合物属单斜晶系,空间群P2₁/c, a=0.7956(2)nm, b=1.8996(4)nm, c=1.2832(3)nm, β=106.78(3)^o, V=1.8568(7)nm³, R₁=0.0243, ωR₂=0.0672.     

Cryptomelane（KxMn8-xO16）： Natural active octahedral molecular sieve（OMS-2）

The Xiangtan manganese deposit (XTM) used to be considered a supergene oxide manganese ore in South China. We reported a new identification of the naturally outcropping cryptomelane by examining the physical, chemical and structural features of the XTM supergene oxide manganese ore. The MnO2 content was over 90%, K2O more than 3%, and water from 2.2%-3.1% which is similar to one in zeolite. The cell parameters of the cryptomelane were given as a0 = 0.9974 nm, b0 = 0.2863 nm, c0 = 0.9693 nm and β= 91.47°. There was a larger pseduotetragonal tunnel in the natural cryptomelane that was formed by [MnO6] octahedral double chains with aperture of 0.462×0.466 nm2, filled with K cations resulting in some Mn3+ substituting for Mn4+ to balance the negative charges of structure. The finding is important not only for prospecting manganese resources in South China, but also in application of octahedral molecular sieve of natural cryptomelane as that developed in the tetragonal molecular sieve of natural zeolite o     

Preparation and properties of ferrite derived from iron oxidizing bacteria

The growth characteristics of Sphaerotilus natans and Leptothrix discophora SS-1(ATCC43182) were first used to fabricate the ferrite and manganese ferrite.The scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive X-ray spectrometry(EDS),X-ray diffraction(XRD),and vibrant sample magnetometer(VSM) were used to make clear their morphology microstructure,chemical composition,crystal structure,and magnetostatic characteristic.The result showed that the hollow ferrite fibers were prepared successfully,whose crystal structures were close to α-Fe2O3 and the average aspect ratio was over 50.Moreover,the soft magnetic manganese ferrite was fabricated with the saturation magnetization Ms at 25 emu/g and coercive force Hc at 796 A/m.     

铜锰复合氧化物低温催化氧化甲醛的性能研究

 采用简单的氧化还原方法,通过控制Cu和Mn物质的量之比及煅烧温度等条件合成了一系列铜锰复合氧化物。通过考察合成条件对催化剂的晶相、形貌以及催化活性的影响,从而确定最佳的工艺条件,结合X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等多种表征手段揭示催化剂结构和活性的关系。研究结果表明,在单一锰氧化物中,铜的掺杂促进氧物种移动,使得铜锰复合氧化物具有较低的还原温度和较强氧化还原能力,且结晶度差的无定型态同样有利于氧空穴的增加,从而有利于甲醛的催化氧化。当Cu/Mn物质的量之比为1：2、煅烧温度为300℃时制得的铜锰复合催化剂催化性能最佳,能够在90℃下完全降解甲醛。     

正极材料镍锰酸锂LiNixMn1-xO2(0x<1)的合成与电化学性质的研究

在高温下合成了球型的锂离子二次电池正极材料镍锰酸锂(LiNi_xMn_1-xO₂(0x<1))。作为反应物质的球型镍锰碳酸盐是采用均相沉淀法合成。文章讨论了不同的镍、锰含量对产物形貌、结构和电化学性能的影响。所生成的镍锰酸锂LiNi_xMn_1-xO₂颗粒由一级晶粒构成,具有较大的比表面积,经过X射线粉末衍射的分析,在006和102以及008和110分峰明显,为典型的层状盐结构。根据实验结果,在不同的n(Ni)/n(Mn)比例有不同的最佳反应温度,x=0.5时,合成温度1000℃时,其放电比容量为153mAh/g,循环性能很好。     

EuOOH和Eu_2O_3混合物的水热制备及其荧光性质

通过水热的方法制备了EuOOH和Eu2O3混合物。采用X-射线衍射、能量弥散型X-射线谱和扫描电镜技术表征产物的晶体结构、组成和形貌。实验表明,通过控制条件水热温度和反应时间可控制产物的形貌和尺寸。产物的最大激发波长位于204 nm处,于592和617 nm处有较强的荧光发射,且其发射强度和激发强度皆随制备温度的增加而增加。     

五氧化二钒纳米颗粒的制备及其电化学性能研究

通过共溶剂水热法制备五氧化二钒纳米棒，使用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM、EDS）、电化学工作站和蓝电测试系统对样品的形貌结构和电化学性能进行分析。结果表明，所得样品均为纯V₂O₅相，结晶度较高；金属离子掺杂后V₂O₅的形貌由棒状变成微球状。CV曲线结果表明，该材料作为锂离子电池正极材料时具有良好的可逆性；掺杂金属铜离子的V₂O₅表现出更好的电化学性能，初始比容量为273.30mA·h/g，在循环50次后，容量保持率为99.04%；金属铜离子的掺杂可进一步提高材料的电化学性能。     

溶剂热条件下钴微纳米颗粒的构筑习性

以乙酸钴为钴源,水合肼为还原剂,在不同表面活性剂下,溶剂热法制备出不同形貌的二维、三维钴微纳米颗粒。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线能量色散谱（EDS）和X射线衍射（XRD）对产物进行了表征。采用自制的2-十一烷基-1-二硫脲乙基咪唑啉季铵盐（SUDEI）为表面活性剂时,制备出直径400～600nm,厚度约100nm的六角盘状二维产物,采用其他表面活性剂只能制备出三维的花状钴。初步探讨了溶剂热条件下钴微纳米颗粒的构筑习性。     

基于 MOF 模板法合成 Ce 掺杂 Co3O4 富氧空位纳米花及其气敏性能

Co₃O₄ 纳米材料在气体传感器应用中, 存在灵敏度不高、响应恢复时间长等问题. 采用简单的溶剂热法制备了 Ce 掺杂的 Co 基金属有机骨架 (metal organic framework, MOF) 前体. 通过热处理成功合成了 Ce 掺杂 Co₃O₄ 纳米花, 并通过 X 射线衍射 (X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜 (scanning electron microscope, SEM)、X 射线光电子能谱 (X-ray photoelectron spectroscope, XPS)、能量色散光谱 (energy dispersive spectroscope, EDS) 等表征方法, 对材料进行了物相形貌分析. 结果显示: Ce 掺杂能有效改变 Co₃O₄ 的氧分布态, 提高其氧空位含量, 由此材料制成的传感器显示出了优异的传感性能; 在 190 °C 操作温度下, 该传感器对 100×10^-6 正丁醇的响应值可达 87.79, 且其计算所得理论检出限可达 122×10^-9.     

TiO2-SiO2-GF复合光催化剂对甲醛光催化降解研究

使用溶胶凝胶法制备二氧化硅-二氧化钛-玻璃纤维体系复合催化膜(SiO2-TiO2-GF),并通过X射线衍射(XRD)、紫外漫反射衍射(DRS)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等手段考查了SiO2-TiO2-GF体系复合催化膜的光学和结构参数及其表面形貌.采用气相甲醛评估SiO2-TiO2-GF体系催化膜的光催化效率.实验结果表明,相比二氧化钛-玻璃纤维(TiO2-GF)体系催化膜,SiO2-TiO2-GF体系复合催化膜TiO2锐钛矿相的质量分数增高;晶粒尺寸从11.29nm减小为6.95nm;SiO2为主的玻璃纤维表面多孔结构大大地增强了光催化效果,其Langmuir-Hinshelwood(L-H)方程的动力学常数从0.02784mol/m3min提高到了0.09058mol/m3min;且有Ti—O—Si键生成,薄膜不易脱落.