海南红帘石的晶体场研究

通过对产自海南岛石碌铁矿的红帘石进行偏振吸收光谱测量和晶体场理论计算,说明了红帘石具有多色性的本质和 Mn~(-)在红帘石结构M(3)中 d 轨道能级分裂的特征以及稳定的原因.     

煤加氢液化研究—沥青烯的加氢裂解

在快速升温和冷却的共振搅拌反应器中,以四氢萘为溶剂,对用山东滕县煤制备的沥青烯进行了加氢裂解试验。反应条件如下:反应温度380—430℃,氢初压9.0MPa,名义反应时间0—27min。试验结果表明,沥青烯加氢裂解的初始阶段为一级反应。计算了初始阶段的反应速度常数和表观活化能;加预硫化Ni-Mo催化剂(3673)时△E为140kJ/mol,不加催化剂时△E为174kJ/mol,与文献结果一致。试验还比较了3673、氧化铁、硫铁矿、德国赤泥和海南岛铁矿等催化剂对沥青烯加氢裂解的催化活性,其顺序为3673(预硫化)>Fe_2O_3 S>Fe_2O_3 Al_2O_3 S,德国赤泥 S,硫铁矿>海南岛铁矿 S。     

休哈特单值-移动极差控制图与精密度试验方法在入境澳洲铁矿质量波动跟踪中的应用

以澳洲某两个公司的块铁矿和粉铁矿为例,分析了近年来由澳洲进口的铁矿的质量变化情况。采用单值-移动极差控制图考察了2004年和2005年块铁矿的品质波动情况。用ISO 5725-2中的公式计算纯粉铁矿及混合粉铁矿中铁含量测量的精密度。分析结果显示,块铁矿品质从2004年以来呈现下降趋势,2005年品质波动较2004年大。混合粉铁矿的品质不如纯粉铁矿稳定,波动性较大。     

我国年轻煤加氢液化的研究——Ⅱ.铁矿催化剂影响的考察

在间隙式高压釜中以3673催化剂为对照,对几种铁矿和含铁废渣在煤加氢液化中的催化效果进行了考察。几种铁催化剂中,一种混合硫铁矿的效果最好,其次是海南岛铁矿。在试验条件下,前者对三种煤的转化率增加6—16%,后者增加5—7%。考察了催化剂粒度、不同溶剂和添加CS_2对铁催化剂活性的影响,发现减小粒度、添加CS_2和溶剂供氢性能较差时催化活性较好。通过分析对比探讨了硫铁矿的作用机理,可以认为是由于其还原物——磁黄铁矿和硫化氢两方面的作用。     

磁性水铁矿的制备及其对二甲基亚胂酸的吸附性能

二甲基亚胂酸会对人体和环境造成严重危害。用水热法合成磁性水铁矿,对产物进行了X射线衍射分析、BET比表面积分析和磁滞回线分析,结果表明磁性水铁矿纯度较高,比表面积较大,具有较强的磁性。用磁性水铁矿作为吸附剂,考察了二甲基亚胂酸在磁性水铁矿上的吸附动力学及吸附等温线。二甲基亚胂酸在磁性水铁矿上的吸附符合准二级动力学模型,吸附速率为0.34g·mg^-1·h^-1;吸附等温线符合Freundlich模型。采用Zeta电位测定、FT-IR、SEM-EDS和XPS对吸附机理进行分析,表明磁性水铁矿通过配位络合作用和静电作用来吸附二甲基亚胂酸,在吸附过程中磁性水铁矿表面形了成Fe-O-As三元络合物。研究结果为含有二甲基亚胂酸污染物的水体处理和净化提供了新方法。     

Fe(Ⅱ)催化水铁矿晶相转变过程中Pb的吸附与固定

厌氧状态下,游离态Fe(Ⅱ)(Fe(Ⅱ)aq)催化氧化铁晶相重组是重要的铁循环化学过程,其本质是Fe(Ⅱ)aq与结构态Fe(ⅡI)间的Fe原子交换,这一过程对稻田土壤和沉积物中重金属的环境行为产生重要影响,其影响机制有待于深入研究.本研究结果显示,Fe(Ⅱ)aq催化水铁矿晶相转变过程中,重金属离子Pb(Ⅱ)通过与Fe(Ⅱ)的竞争性吸附,降低了水铁矿表面吸附态Fe(Ⅱ)浓度,抑制了Fe(Ⅱ)aq与水铁矿中结构态Fe(ⅡI)之间的Fe原子交换,最终降低水铁矿晶相转变速率并改变水铁矿晶相转变途径.无Pb(Ⅱ)时,水铁矿最终转变为针铁矿和磁铁矿;Pb(Ⅱ)影响下,转变产物主要为纤铁矿,部分为针铁矿和磁铁矿.在水铁矿晶相转变过程中,部分吸附到氧化铁表面的Pb(Ⅱ)通过晶体包裹或Fe结构位取代,被形成的氧化铁结构化固定,从而降低了重金属Pb(Ⅱ)的活性.     

铁矿和氧化铁皮的热力学特性

采用热重分析-差示扫描量热法(TGA-DSC)同步热分析技术对铁矿和氧化铁皮的热力学特性进行了研究。利用STAR~e软件方法分别比较了铁矿和氧化铁皮在氧气气氛和氮气气氛中不同升温速率条件下的TGA和DSC曲线。结果表明:在氧气气氛中,20K·min~(-1)的升温速率下得到较为理想的铁矿和氧化铁皮特征曲线。还重点分析了铁矿和氧化铁皮的TGA及DSC曲线的差异,为两者的鉴别提供了一种新的方法。     

SPSS软件对铁矿中微量元素含量的统计分析

利用SPSS软件从统计学描述、正态分布检验、回归和相关分析、聚类分析和因子分析等方面对铁矿中微量元素含量特点进行了研究。分析结果表明:根据抽样样本,铁矿中11种微量元素含量均不符合正态分布特征,异常值分布矿种相对集中,重金属和硫及卤素之间的相关程度高,同时根据因子综合得分对矿种进行了分类,为铁矿品质评价和合理利用提供了一定的参考。     

影响进口铁矿中硫含量检测的重要因素

从北仑口岸进口的几种主要铁矿物相分析着手，讨论了铁矿的矿物组成对高频燃烧红外吸收法测定铁矿中硫含量的影响，为消除在个别矿种中硫的检测中存在的干扰提供理论依据。     

As(V)浓度和环境因子对硫酸盐绿锈转化的影响及其机制

绿锈与As（V）可共存于土壤、沉积物和地下水等缺氧环境,但As（V）如何影响绿锈转化过程和机制了解甚少.本工作通过溶液化学和光谱学方法,系统研究了As（V）浓度、pH、温度和空气流速对硫酸盐绿锈（GR）转化的影响.GR转化过程中通过吸附和共沉淀作用对As（V）有极强的去除能力,同时As（V）增强了GR的稳定性,显著影响转化产物的结晶度、矿物类型和生成机制.随As（V）浓度增加,GR氧化转化由溶解-氧化-沉淀机制向固态氧化机制过渡,产物由针铁矿和纤铁矿混合相向纯纤铁矿向纤铁矿、水铁矿和高铁绿锈混合相转变;高As（V）浓度时形成无定形FeAsO₄表面沉淀.Fe/As=24时,pH 6.5~9、温度（5~45℃）和空气流速（0~0.05 m³/h）条件下纤铁矿均为主要产物,随pH和空气流速增加或温度减小纤铁矿结晶度逐渐减弱;高pH或高空气流速或低温有利于高铁绿锈和水铁矿形成,高温有利于针铁矿形成.上述结果对深入理解环境中各种铁氧化物的形成转化机制和As（V）的环境行为有重要意义.     

水热法制备铜铁矿型氧化物材料

铜铁矿型氧化物材料在催化剂、发光材料、太阳能电池、臭氧传感器和p型透明导电氧化物等领域有广阔的应用前景,已成为研究的热点。本文阐述了水热法制备铜铁矿材料的基本原理和特点,介绍了水热法制备纳米铜铁矿材料的最新研究进展。     

甲基对硫磷和西维因在粘土矿物表面的吸附解吸特性

研究了甲基对硫磷和西维因在蒙脱石、高岭石和针铁矿表面的吸附 解吸特征。结果表明,Langmuir方程能较好的描述甲基对硫磷和西维因在３种矿物表面的等温吸附过程,且蒙脱石对农药的最大吸附量大于高岭石和针铁矿。用动力学方程对2种农药的吸附过程进行拟合,Elovich方程、双常数方程和一级动力学方程均得到较好的结果,其中Elovich方程为最佳模型,相关系数（R²）在0.93～0.98之间,说明该吸附为非均相扩散过程。3种矿物对甲基对硫磷和西维因的吸附强度均为蒙脱石＞高岭石＞针铁矿。     

针铁矿对焦磷酸根的吸附特征及吸附机制

为深入了解自然水体中焦磷酸盐的迁移转化行为,以表生环境中广泛存在的稳定矿物-针铁矿为研究对象,系统研究了其对焦磷酸根的吸附过程,探索了不同实验条件下(pH值、电解质、时间、温度)针铁矿对焦磷酸根吸附的影响。 结果表明,溶液pH值从6.27升至10.99时,总磷吸附量从3.00 mg/g降低至0.75 mg/g;电解质浓度越低越有利于针铁矿对焦磷酸根的吸附;吸附剂对焦磷酸根的吸附量在最初1 h内增长较快,随后渐渐达到吸附平衡;溶液温度的升高对吸附量提高具有增强作用。 用动力学和热力学模型对吸附过程进行拟合,发现准二级动力学和Langmuir模型具有更好的适用性。 结合材料吸附焦磷酸根前后的表征,推导出针铁矿对焦磷酸根的吸附机制可能是以表面配合和物理吸附为主导。     

白云鄂博铁-稀土矿床的物质来源和成因理论问题

白云鄂博铁矿和稀土矿的物质来源迥异,具有壳源和幔源成矿作用的二重性。原生工业铁矿为表生沉积矿床。稀土矿是叠加于铁矿的地幔流体交代矿床,其形成和产出受大陆热点的控制。矿区白云岩属正常沉积的碳酸盐岩,它的碳、氧同位素组成排除了与国外岩浆碳酸岩对比的可能性。单矿物Sm-Nd等时线年龄显示稀土矿具有早-中元古代(1700±480Ma)和加里东(424—402 Ma)2次成矿高峰期。     

FT-IR、XPS和DFT研究水杨酸钠在针铁矿或赤铁矿上的吸附机理

采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及基于周期平面波的密度泛函理论(DFT)分别研究了水杨酸钠在针铁矿或赤铁矿表面上的吸附结构,并将计算得到的光电子能谱移动(CLS)和电荷转移与实验得到的XPS结果进行对比。FT-IR结果表明,水杨酸钠可能以双齿双核(V)和双齿单核(IV)的形式分别吸附于针铁矿或赤铁矿表面。由DFT计算结果可知,水杨酸钠在针铁矿(101)晶面上形成双齿双核化合物(V)的吸附能为-5.46 eV。而水杨酸钠在针铁矿(101)晶面上形成双齿单核化合物(IV)的吸附能为3.80 eV,因此水杨酸钠在针铁矿上基本不以双齿单核化合物(IV)构型存在。水杨酸钠在赤铁矿(001)晶面上形成双齿单核化合物(IV)时吸附能为-4.07 eV,说明水杨酸钠在赤铁矿(001)晶面上形成了双齿单核化合物(IV)。另外,理论计算的针铁矿(101)晶面上吸附位点铁原子的Fe 2p的CLS值(-0.68 eV)与实验观察到的Fe 2p的CLS值(-0.5 eV)吻合。理论计算的赤铁矿(001)晶面上吸附位点铁原子的Fe 2p的CLS值(-0.80 eV)与实验观察到的Fe 2p的CLS值(-0.8 eV)吻合。因此,水杨酸钠吸附在针铁矿表面时能够通过羧酸基团上一个氧原子和酚羟基上的氧原子与针铁矿(101)表面上的两个铁原子形成双齿双核(V)结构,而在赤铁矿(001)表面上,水杨酸钠中羧酸基团上一个氧原子和酚羟基上的氧原子与赤铁矿(001)表面上的一个铁原子形成了双齿单核(IV)结构。     

恶臭假单胞菌与土壤矿物的界面反应及其对甲基对硫磷降解影响

研究了恶臭假单胞菌在蒙脱石、高岭石和针铁矿表面的吸附特征,探讨了细菌在不同粘粒矿物存在下的生长代谢活性,及对甲基对硫磷的降解动力学.结果表明, 三种矿物对细菌的吸附强度为针铁矿>高岭石>蒙脱石.当甲基对硫磷浓度较低时(10 mg/L), 游离菌的降解能力始终比固定菌强;在高浓度(20～40 mg/L)下, 固定菌对农药的降解能力起初(前9 h)高于游离菌, 随后渐渐低于游离菌.不同矿物固定的细菌, 其降解能力为蒙脱石>高岭石>针铁矿.蒙脱石对细菌的亲和力最弱, 但它对细菌的代谢活性有促进作用, 有利于农药的生物降解; 而针铁矿与细菌的结合强度最大, 细菌活性受到抑制, 不利于农药的降解.     

评定进口铁矿品质波动的方法研究

铁矿是我国传统的进口大宗散装货物之一。铁矿贸易通常以卸港的检验结果作为计价、结算的依据，为了更准确、科学、公正地检验以维护贸易双方利益，有必要对铁矿品质特性作进一步的研究。品质波动是交货批不均匀性的量度，是铁矿品质特性之一。品质波动直接影响到取样份数的确定，是整个铁矿检验过程的基础和关键。     

马坑铁矿——一个海相火山热液-沉积型矿床

本文通过对马坑铁矿床产出地质环境、产状特征、原生矿石类型及其结构构造的研究,阐明了该矿床属同生沉积成因,矽卡岩只是成矿后的热液迭加。并根据地质测温、矿石物质组分及成矿过程锰、铁分离等地球化学特征,论证了马坑铁矿为火山热液-沉积矿床。稳定同位素研究证明了成矿热流体为“岩浆水”与海水的混合。     

FT-IR、XPS和DFT研究水杨酸钠在针铁矿或赤铁矿上的吸附机理（英文）

采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及基于周期平面波的密度泛函理论(DFT)分别研究了水杨酸钠在针铁矿或赤铁矿表面上的吸附结构,并将计算得到的光电子能谱移动(CLS)和电荷转移与实验得到的XPS结果进行对比。FT-IR结果表明,水杨酸钠可能以双齿双核(V)和双齿单核(IV)的形式分别吸附于针铁矿或赤铁矿表面。由DFT计算结果可知,水杨酸钠在针铁矿(101)晶面上形成双齿双核化合物(V)的吸附能为-5.46 e V。而水杨酸钠在针铁矿(101)晶面上形成双齿单核化合物(IV)的吸附能为3.80 e V,因此水杨酸钠在针铁矿上基本不以双齿单核化合物(IV)构型存在。水杨酸钠在赤铁矿(001)晶面上形成双齿单核化合物(IV)时吸附能为-4.07 e V,说明水杨酸钠在赤铁矿(001)晶面上形成了双齿单核化合物(IV)。另外,理论计算的针铁矿(101)晶面上吸附位点铁原子的Fe 2p的CLS值(-0.68 e V)与实验观察到的Fe 2p的CLS值(-0.5 e V)吻合。理论计算的赤铁矿(001)晶面上吸附位点铁原子的Fe 2p的CLS值(-0.80 e V)与实验观察到的Fe 2p的CLS值(-0.8 e V)吻合。因此,水杨酸钠吸附在针铁矿表面时能够通过羧酸基团上一个氧原子和酚羟基上的氧原子与针铁矿(101)表面上的两个铁原子形成双齿双核(V)结构,而在赤铁矿(001)表面上,水杨酸钠中羧酸基团上一个氧原子和酚羟基上的氧原子与赤铁矿(001)表面上的一个铁原子形成了双齿单核(IV)结构。     

溶胶凝胶法制备铜铁矿结构p型透明导电氧化物薄膜

铜铁矿结构p型透明导电氧化物(transparent conducting oxide, TCO)薄膜是一类在电子学领域具有广泛应用前景的新材料,因其可与n-TCO薄膜形成真正意义上的“透明器件”而备受关注。本文介绍了铜铁矿结构p-TCO的结构特性以及溶胶凝胶法的基本原理和特点;系统地介绍了溶胶凝胶法制备铜铁矿结构p-TCO薄膜的工艺;分析比较了有机醇盐、无机盐溶胶体系的优缺点;最后讨论了进一步的发展方向,指出溶胶凝胶法是一种高效可行的制备p-TCO薄膜的方法。