基于光谱分析的砷黄铁矿生物浸出过程中铁/砷/硫形态转化研究

基于同步辐射装置的As/S的K边及Fe的L边X射线吸收近边结构光谱(XANES)和X射线衍射(SR-XRD),结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)及各项浸出参数的测定,系统研究了(中度嗜热菌、嗜热硫化杆菌)浸出砷黄铁矿过程中铁、砷、硫的形态转化。结果表明,在生物作用下,砷黄铁矿的溶解速率明显高于化学浸出体系,伴随矿物溶解释放到溶液中的砷和铁在生物浸出体系中主要为As(Ⅴ)和Fe3+,而在无菌化学浸出体系则主要为As(Ⅲ)和Fe2+;细菌胞外多聚物(EPS)在细菌与硫化矿物的相互作用过程中起着至关重要的作用, FTIR的结果表明,生物浸出体系中吸附在矿物表面的吸附菌的EPS中蛋白质和多糖的含量均高于游离菌EPS;SEM的结果表明,砷黄铁矿表面在生物浸出过程中逐渐被腐蚀,且有浸出产物覆盖,而化学浸出10 d后,矿物表面依旧比较光滑;SR-XRD的结果表明,元素硫(S0)、黄钾铁矾和砷酸铁在生物浸出第4 d生成,并随时间延长逐渐累积,最终成为浸出渣中的主要成分。Fe的L边XANES结果表明,在细菌作用下矿物表面逐渐被Fe(Ⅲ)浸出产物覆盖;As的K边XANES结果表明,浸出渣中砷的价态包括As(-Ⅰ), As(Ⅲ)和As(Ⅴ),拟合结果表明,经过10 d的生物浸出,砷黄铁矿、雌黄(As2S3)和砷酸铁在矿渣中所占的比例分别为18.6%, 23.5%和57.9%,化学浸出10 d后,矿渣中除未溶解的砷黄铁矿外,仅有少量砷酸铁(6.2%)形成;S的K边XANES拟合结果表明,经过10 d的生物浸出,砷黄铁矿、 S0、硫代硫酸盐、施氏矿物和黄钾铁矾在矿渣中所占的比例分别为15.3%, 23.7%, 3.5%, 11.3%和46.2%,而在化学浸出10 d后的矿渣中,仅拟合到少量S0(7.8%)。基于上述结果可以得出,铁、砷、硫在砷黄铁矿生物作用下的形态转化过程分别为:Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ), As(-Ⅰ)-As(Ⅲ)-As(Ⅴ), S-→S0→S2O■→SO■。结合溶液中的浸出参数发现,随着S0、黄钾铁矾、砷酸铁和雌黄的大量累积,砷黄铁矿的生物浸出严重受阻。硫代硫酸盐的生成表明砷黄铁矿的溶解途径与黄铁矿相似。     

新生态MnO_2对水中As(Ⅴ)去除效果

实验研究了新生态 Mn O2 对 As( )除砷效果及影响因素。在优化的实验条件下 (室温 ,p H值 6 .5附近 ,Mn O2 的投加量为 1 0 0 mg,接触时间 2 h) ,新生态 Mn O2 对 As( )的去除率达 98% ;加入阴离子 ,与As( )形成吸附竞争 ;加入阳离子如 Fe3 、Al3 等可改善 As( )的去除率     

新型铁基超导体材料的研究进展

文章主要介绍了碱金属插层法合成新型铁基超导体的研究进展.通过采用碱金属K对FeSe层状材料插层的方法,得到了一种新型的铁基超导体K0.8Fe1.7Se2,并对该材料的晶体结构与物性进行了研究.结果表明,该化合物的超导转变温度达到30K,这是FeSe体系在常压下的最高超导转变温度.同时,观察到该体系中存在转变温度为43K的超导相,但未得到纯相.通过磁性元素Co的掺杂研究,进一步加深了对K0.8Fe1.7Se2体系超导演化规律的认识.该超导体的发现对深入认识铁基超导体的超导机理,探索具有更高超导转变温度的铁基超导体具有重要意义.     

GaAs（100）表面氧化的XPS 研究

用X射线光电子能谱仪 (XPS)研究了砷化镓 (GaAs)晶片在空气中的热氧化和在紫外光 臭氧激发下的氧化反应 .分析了氧化层中的微观化学构成、表面化学计量比以及表面氧化层的厚度等 .研究表明 ,两种氧化方法的氧化过程不同 ,在砷化镓表面形成的氧化膜的厚度以及组成也不同 ,热氧化下氧化层主要由Ga2 O3、As2 O3、As2 O5 以及少量元素As组成 ,而且表面明显富镓 ;紫外光激发下生成的氧化物主要为Ga2 O3 和As2 O3 ,镓砷比与本体一致 .讨论了可能的反应机理 ,紫外光不仅将氧分子激发为激发态氧原子 ,增加了氧的反应活性 ;同时也激发了GaAs材料的价电子 ,使其更容易被氧化     

钙钛矿锰氧化物La0.7Sr0.3MxMn1-xO3(M=Cr,Fe)的巨磁电阻效应与磁性

研究了溶胶 -凝胶法制备氧化物巨磁电阻材料的工艺 ,制备了La0 .7Sr0 .3 CrxMn1-xO3 (x =0 ,0 .10 ,0 .15 )和La0 .7Sr0 .3 FexMn1-xO3 (x =0 .0 5 ,0 .10 ,0 .16 )两系列的单相钙钛矿锰氧化物多晶样品 ,并研究了Cr ,Fe替代La0 .7Sr0 .3 MnO3 中部分Mn后对其结构、磁性和巨磁电阻性质的影响 .观察到La0 .7Sr0 .3 Cr0 .15Mn0 .85O3 和La0 .7Sr0 .3 Fe0 .0 5Mn0 .95O3 两个样品的电阻 温度曲线都出现了双峰 .定性讨论了可能产生双峰的机制 .随Cr(或Fe)替代量的增加 ,材料的居里温度很快下降 ,铁磁性减弱 ,导电性降低 ,巨磁电阻效应增强 .但与Fe掺杂相比 ,相同数量的Cr掺杂对材料的影响要小 .     

压力下铁砷基化合物的超导电性研究

随着高压实验设备与技术的不断发展,压力作为对物质状态调控的独立变量在凝聚态物理研究中得到了越来越广泛的应用.高压研究对发现新材料、新现象、新规律及对其形成机理的理解和对相关理论的验证起到了不可替代的重要作用,近年来在对铁基超导体超导电性的高压研究中取得的诸多重要研究进展充分说明了这一点.本文简要介绍了在压力下铁砷基超导体中呈现出的一些有趣的物理现象及其所反映出的物理内涵,例如,压力下对1111体系超导电性的研究在指导常压下用小离子半径元素替代获得最高超导转变温度的铁砷基超导体和推测铁砷基超导体超导转变温度上限等方面起到了重要作用;压力可抑制122体系母相的磁有序进而诱发超导电性,并揭示出Eu-122体系中Eu离子插层的磁有序与FeAs层超导电性的关系;在新型铁砷基超导体Ca_(0.73)La_(0.27)FeAs_2中发现的压致双临界点现象等.希望本文能对读者了解铁砷基超导体的高压研究进展情况有所帮助.     

(Ba,Mg,Sr)O·nAl2O3:Mn2+的合成及发光性质研究

用高温固相反应合成了Ba0.04Mg0.16Sr0.8O@nAl2O3:Mn2+0.07(n=4.1,4.2…4.9)和Ba0.1Mg0.1Sr0.8O@nAl2O3:Mn2+0.07(n=4.1,4.2…4.9)铝酸盐体系发光材料.X射线衍射呈单相,说明生成了完全互溶的连续固溶体.经检测发现Mg2+,Sr2+的引入有效地优化了发光基质,使Mn2+在真空紫外激发下的发射明显增强.在Ba0.04Mg0.16Sr0.8O@nAl2O3:Mn2+0.07体系中,在一定范围内改变Al3+含量(n值)可适当调整激发光谱峰位;适当调整Al3+和Mn2+的含量比可以改变体系的发光强度,以满足等离子平板显示(PDP)技术的需求.     

M2CeO4(M=Ca,Sr,Ba)的结构与发光特性

SSr2CeO4是一种新型的一维结构发光材料，其特殊的结构对其发光特性有决定性的作用。Sr2CeO4体系中可以顺利地进行能量传递，产生较强电荷迁移发光。合成了M2CeO4(M=Ca,Sr,Ba），发现与Sr2CeO4具有类似结构的Ba2CeO4也可以发光，而结构完全发生了变化的Ca2CeO4则不发光。     

磁性金属有机骨架材料Fe_3O_4@NH_2-MIL-53(Al)的制备及对铅的吸附研究

金属有机骨架材料(metal organic framework)是一种新型的有机无机杂化功能材料,因具有大的比表面积、结构多样性和孔道可调控性,在气体吸附、催化、分离、生物医学等方面有着广泛的应用。研究合成了一种新型磁性金属有机骨架材料,首先通过溶剂热法合成纳米四氧化三铁,然后用聚乙烯吡咯烷酮对四氧化三铁进行表面修饰,并在合成过程中引入氨基,制备得到了氨基功能化的磁性材料Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)表征手段,考察了Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)的晶体结构和功能基团。结合火焰原子吸收光谱法,研究其对铅的吸附性能。由于Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)具有大的比表面积及氨基对铅的配位作用,使磁性吸附剂对铅有较高的吸附能力。讨论了实验条件对吸附效率的影响,优化了实验操作参数(pH值:6.0,吸附时间:120min)。从动力学和热力学角度研究了Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)对铅的吸附过程,分别通过Langmuir/Freundlich吸附模型和拟一级/拟二级动力学模型对实验结果进行了分析。通过温度实验,计算了热力学函数,即吉布斯自由能变、焓变、熵变。另外,用盐酸作为解吸液进行了多次吸附解吸实验,考察了该材料的再生性能,证明Fe3O4@NH2-MIL-53(Al)可以实现重复使用。     

Fe2-xYxMo3O12系列材料的相变及负膨胀性研究

本文对Fe2-xYx(MoO4)3(x=0.0,0.2,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0)系列材料的相变及负膨胀性能进行了研究.通过对Fe2-xYx( MoO4)3系列材料的XRD和拉曼谱的分析发现,当x≤0.4时Fe2-xYxMo3O12在常温下是单斜结构;当x≥0.5时...