矿物复合材料及其能量存储与能源催化应用

矿物复合材料是近些年来发展起来的材料科学分支学科,是与地质学领域的矿物岩石学融合创新的交叉领域.它既具有矿物所具备的特定功能和属性,又包含复合材料的鲜明特征,在生态环境、新能源、大健康等领域具有广阔应用前景,并符合“碳达峰、碳中和”的战略需求.随着人类对能源可持续性的探索,与能源相关的材料已然成为材料研究领域的热点,其中,具有来源丰富、低成本的矿物复合材料在能源和催化领域日益受到重视.欲实现矿物复合材料在能量存储和能源催化等领域的应用,仍待取得更多突破并亟待进一步研究与探讨.本文从矿物复合材料的概念和学科分支的形成出发,首先梳理了矿物复合材料的发展历程,初步定义了矿物复合材料的分类,归纳了常见矿物复合材料中矿物组分在能量存储和能源催化应用中的作用;介绍了矿物复合材料在能量存储领域的应用,包括压电自发电、超级电容器、二次电池等;总结了矿物复合材料在能源催化领域的应用,涵盖了以光催化/电催化析氢反应、热释电催化和压电催化为主的应用.最后,对矿物复合材料未来可能面临的科学问题和发展方向作出了展望.     

丹巴矿的研究

本文报道了在中国西南某地含铂铜镍硫化物矿床的非磁性人工重砂中发现了葡萄状、球粒状灰白色强金属光泽的矿物,经电子探针分析,此矿物由Cu和Zn两元素组成,无其他杂质,与自然铬紧密连生,证明丹巴矿与自然铬二者同为天然产出的新矿物。关于丹巴矿的文章在发表前经国际矿物协会新矿物和矿物命名委员会通过。     

新矿物——安康矿

1983年作者在陕西省安康石梯重晶石矿区工作时,发现了一种含Ba、Ti、V的氧化物矿物。通过系统的矿物分析,确认该矿物为一新矿物,并根据其发现产地命名为安康矿(ankangite)。该矿物已获得国际新矿物及矿物命名委员会批准。     

矿物名称趣谈

有一句话能很好地表达矿物、岩石和地壳之间的关系,那就是:地壳是由岩石组成的,岩石是由矿物组成的,矿物是构成岩层、岩体、矿体等各种地质体的基本单元。 矿物种类繁多。据最新的统计,目前世界上的矿物种属已经将近4000种了。矿物学家把这些矿物按照一定的原则进行了分类。虽然原     

第一届全国矿物、岩石、地球化学学术会议

第一届全国矿物、岩石、地球化学学术会议于1963年11月25日至12月2日在北京举行。会上共收到论文493篇,其中162篇分别在矿物、岩石、地球化学三个专业组进行了宣读和讨论。从收到的论文来看,自1962年地质学会年会以来,在矿物、岩石、地球化学方面,又积累了大量基础研究资料和研究数据,如对十几种矿物晶体结构的分析,对五十几种矿物(或族)的详细研究,对将近百个岩石体或矿体的野外及室内研究,对五十几个岩石体及水体的元素地球化学的研究等等。不     

灼烧陶器制品可以推测出陶器制品的年龄

象钍、铀和钾-40这样一些放射性元素,目前都可以视作存在于大多数岩石和土壤的痕量元素.从这些元素所放出的射线在穿过矿物时,可以与矿物晶格上的原子作用,释放出这些矿物的一些电子,结果使得这些矿物晶格上的原子转化成了带正电荷     

二十一世纪的矿物资源

1984年8月,第二十七届国际地质学代表大会在莫斯科举行。和往常一样,世界各国地质学家四年一度所讨论的中心议题是矿物原料的资源问题。大约在半个世纪以前(1937年),曾经在莫斯科举行了第十七届国际地质学代表大会。本世纪下半叶以来,随着矿物资源的大规模开采和需求量的增加,能源、金属矿产和其他各种矿物资源的供需矛盾日益加剧。从旧石器时代到当代在人类文明的整个历史长河中,硅石、铜、金、锡、铁和其他金属矿产使用了成千上万年,后来,煤、石油、可燃气体、铀和其他天然矿物资源也具有举足     

锌紫铁矾—紫铁矾一个新变种的发现

作者近年在西北地区研究工作中发现了硫酸盐新矿物——柴达木石,该新矿物于1985年6月为国际矿物学会新矿物及矿物命名委员会审查投票通过。另外,还发现了一些矿物的新变种,本文所述的锌紫铁矾就是其中之一。     

湖南金刚石矿物包体的初步研究

近年来,通过对金刚石中包体矿物的矿物和化学组成,同位素特征等研究,把这些包体矿物及相应的金刚石划分成三种成因组合:橄榄岩型、榴辉岩型和晚期的巨晶组合。国内自六十年代以来,曾对金刚石的包体矿物进行了零星的工作。本文是国内第一次对金刚石包体矿物系统研究的报道。     

辉锑矿的反射光谱学特征

矿物的反射光谱学,是以矿物的反射光谱为基础,对不透明矿物的绝大多数反射光学性质进行定量的和随波长变化的表述和研究。它是矿相学中矿物光性研究的光谱化和定量化发展。研究表明,反射光谱是不透明矿物在单偏光下的全部光学性质的统一表征,又统一表征了正交偏光下的许多重要光学性质,同时还包含有矿物的结晶构造和化学成分两方面的综合信息。     

论相变矿物的高、低温相空间群类型与其畴结构特征之间的关系

近年来,随着透射电镜技术在矿物学中的不断应用,已经确认和论证了许多相变矿物的高、低温相空间群类型及由相变所产生的晶畴结构特征。那么,在总结这些大量具体矿物的研究结果的基础上,就有必要从普遍意义上讨论两相空间群类型与其畴结构特征之间的关系,以便建立起各种矿物晶体畴结构特征的内在规律性和系统性,并进而对未研究矿物的晶畴结构特征提供理论上的预测。     

黏土矿物对病毒生物地球化学作用的影响探讨与展望

作为自然界丰度最高的生命体,病毒活跃于海洋、土壤、冰川等各类生态系统.通过侵染细菌、古菌及真核微生物,病毒在调控微生物群落和元素生物地球化学循环过程中扮演着关键角色.在自然环境中,病毒与无机或有机颗粒存在广泛的相互作用.黏土矿物是广泛分布于陆地和海洋环境的无机颗粒,陆地生态系统中的黏土矿物可在大气、河流和冰川的作用下搬运至海洋,并在水体中沉降形成深海沉积物.黏土矿物对病毒具有高度亲和力,影响着环境中病毒的丰度、活性和感染能力.因此,黏土矿物对病毒介导的生物地球化学循环过程有着重要的影响.本文从各类生境中病毒的生态功能、病毒的生物地球化学作用模型和黏土矿物对病毒的吸附作用3个方面进行了概述,并讨论了陆地和海洋生态系统中黏土矿物的吸附作用对病毒功能和生物地球化学作用的潜在影响,提出黏土矿物是影响病毒驱动的生物地球化学循环不可忽视的因素,未来应将黏土矿物作为评估病毒生物地球化学作用的参数之一.     

科学技术革命与矿物原料

矿物原料往往是重要的经济基础之一。实际上,每一种文明都必须以矿物原料作保证,并善于发现和开采矿物原料。然而二十世纪在历史上占有特殊的位置.这个世纪是以伟大的社会革命、科学和技术革命以及人类的生活方式易变为标志。在人类的这个历史时期,矿物原料的需求量以十分惊人的速度增长,而且大大地扩大了矿产应用的范围。     

海底矿床的价值

我们最近在皇家学院拟订了一项海洋矿物资源计划。我们的目的有两个:第一,我们打算对海洋矿物资源的性质、发生及发展过程作一个基本研究;第二,我们要设法发展一些寻找和开采海底矿床的新方法。这项计划涉及面广,它涉及到地质学、矿物资源工程学和土木工程学等学科,预计在工作进展中还会涉及到其他学科。     

电气石中过剩~(40)Ar的赋存状态初探

许多低(微)钾矿物,如绿柱石、堇青石、电气石和石英等,含有过剩~(40)Ar(~(40)Ar_E),这一事实得到了公认。但是,对于~(40)Ar_E在矿物中的赋存状态却有争议,为多数人接受的观点是~(40)Ar_E赋存在Z轴方向的通道中。至于~(40)Ar_E进入矿物的时间,也有两种观点:一种观点认为~(40)Ar_E是在矿物结晶时混入的(如Damon和Kulp等);另一种观点则认为~(40)Ar_E是在矿物结晶后的历史中扩散进入的(如Schreyer、Yoder和Aldrich等)。后一种观点主要基于矿物结晶早期高温阶段不能保存氩,只有温度降低到封闭温度时才开始保存氩。     

塔里木盆地早奥陶世白云岗组灰岩中的磁铁矿及其古地磁意义

塔里木早奥陶世白云岗灰岩样品中,包含有原生剩磁和重磁化等多磁组分,同一岩层中的多重磁组分具有重要的岩石磁学意义.岩石中磁性矿物类型和样品成岩历史的差异,均会使岩石产生不同类型的重磁化.对多重磁组分的解释,取决于对携磁矿物的种类、产状及其与岩石中其他矿物关系的认识.以往对磁性矿物的研究,常采用化学溶蚀法获得岩石中的磁性矿物,但它与周围矿物的结构构造关系在提取过程中被破坏,后者对指示重磁化的地质意义极为重要.本文在对白云岗组灰岩进行剩磁及等温剩磁测试的基础上,通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察了样品岩石薄片中携磁矿物的结构构造、结晶特征、形态、颗粒大小和矿物共生组合,区分出了原生剩磁和次生剩磁的携磁矿物,获得了有关携磁矿物的岩石学证据,并解释了白云岗组炭岩的原生剩磁与重磁化产生的原因.1 样品及其古地磁结果样品采自库鲁克塔格雅尔当山剖面下奥陶统白云岗组,为黑色致密状灰岩、泥晶灰岩、瘤状灰岩.对该剖面的古地磁研究表明,样品经历了部分重磁化,但天然剩磁中保留有相当强度的原生剩磁组分.对白云岗组样品的剩磁特征分离结果显示有三组磁组分:(1)软磁组分,在100℃左右被清洗;(2)中等稳定性磁组分,该组分几乎全部集中在现代地磁场附近,其平均方向为D=15.3°     

钙蒙脱石脱水作用中压力影响因素的研究

在泥、页岩中广泛存在的蒙脱石族矿物,使油气勘探和开采工作产生了各种各样的问题,其中包括钻洞扩大和滑塌或者岩基崩塌.在页岩压实和成岩过程中,蒙脱石族矿物的脱水作用,被建议为是页岩中产生超压的机制.在地震带中,蒙脱石族矿物层间含水量强烈地影响到平移断层的稳定性.在放射性废物处理中人们广泛地采用蒙脱石作为回填料。蒙脱石族矿物的这些浅部地球化学行为,都同它在埋藏条件下层间水的稳定性密切有关。但目前     

南黄海沉积物的来源及分区: 来自轻矿物的证据

利用南黄海222个沉积物样品的轻矿物鉴定资料, 对南黄海的轻矿物百分含量分布进行了详细的划分, 突出了极高值和低值含量的分布. 划分出5个轻矿物组合分区: Ⅰ-南黄海北部矿物区, 物质主要来源于黄河; Ⅱ-南黄海中部矿物区, 物质多来源于黄河, 一部分来源于长江; Ⅲ-混合矿物区, 物质来源受黄河、长江的双重影响; Ⅳ-长江口东部矿物区, 物质主要来源于长江; Ⅴ-南黄海南部矿物区, 物质来源可能受残留沉积影响, 且受现代长江的影响较大. 区分出5个轻矿物分区的优势矿物组合以及特征矿物.     

未熟生油岩中含铁矿物对脂肪酸低温催化脱羧生烃的作用

在１５０℃和未熟生油岩矿物的催化下，使十八烷酸脱羧生烃，用测定反应放出的ＣＯ２量直接评价了我国７个油田未熟油岩和其中相应天然矿物的催化脱羧活性。发现在低温下生油岩矿物的催化活性主要与矿物的类型有关。一般碳酸盐的催化活性比粘土高。碳酸盐的催化活性随铁含量的增加而增大。     

我国内蒙白云鄂博矿床铀钍石矿物的研究

对内蒙白云鄂博西矿进行稀土-铌-铁矿石物质成分研究时,在钠闪石-白云岩内发现一种细小的棕红色矿物.经单矿物提纯、物理性质测定、X光粉晶分析、电子探针等工作,鉴定为铀钍石(Uranothorite).铀钍石属铀石-钍石硅酸盐矿物系列中稀见的矿物之一.到目前为止,在白云鄂博矿床和国内尚未有铀钍石矿物研究的报道.