黄铁矿的电化学研究

黄铁矿的化学式为FeS_2,Fe~(2+)-S_2~(2-)以离子键为主,也有一定的金属键成份,具有良好的导电性。黄铁矿的结构不算复杂,但它的电极反应很复杂,文献中有不同的看法。如认为阳极反应生成Fe~(3+)和SO_4~(2-),没有Fe~(2+)和S°,也有的认为阳极氧化产物是Fe~(2+)、S°及少量HSO_4~-,HSO_4~-是通过硫的纯化学氧化所得。至于反应机理就更难以取得一致的意见。本文在总结阳极与阴极过程实验事实的基础上,报告黄铁矿第一步阳极反应与阴极反应的动力学参数并探讨电极反应的历程。     

矿山酸性水中硫的化学状态分析

本文主要讨论用双晶高分辨X-射线荧光光谱法和SULS程序解析硫的化学状态，并用本方法初步研究了德兴铜矿黄铁矿型废石风化产生的酸性水中硫的化学状态。用人工试样测定并解析表明，其分析相对误差对于S^2-和S^0小于6％，对于S^4 和S^6 小于16％。德兴铜矿酸性水刚露出地表时，水中的硫主要以四价形式存在，在露出地表与空气接触后，四价的硫很快被空气中氧氧化成六价。     

高硫煤中各种成因硫的光电子能谱研究

对煤中不同成因的黄铁矿和高有机硫煤进行ESCA测试分析。结果表明不同成因黄铁矿的氧谱峰形差异较大。后生黄铁矿氧谱峰形向高电子伏特方向呈不对称峰,主峰为533.0eV;而原生黄铁矿氧谱则以531.5eV峰为主;成岩期黄铁矿氧谱峰形宽,强度也不如前两种。半定量分析表明黄铁矿氧化比值与铁氧化率、氧含量呈正比,由原生→成岩→后生黄铁矿方向,氧化比值依次增加。高有机硫的四川南桐6号煤和贵州贵定煤的ESCA所测硫与湿式化学分析所测硫是相一致的,其中有机硫有脂类硫化物、噻吩和砜等,且主要为噻吩硫。运用光电子能谱法能较好地判断不同成因的黄铁矿。     

Electrochemical Studies on the Interactions of Dipyridophenazine Complex of Ruthenium and Herring Sperm DNA

Cyclic voltammetry (CV) and single-step chronocoulometry were used to study the interaction of [Ru(phen)2dppz]2 (phen=l,10-phenanthroline; dppz=dipyrido[3,2-a:2‘,3‘-c]phen-azine) with herring sperm DNA. The addition of DNA caused a diminution in the peak current and a positive shift in the peak potential of the complex of [Ru(phen)2dppz]2 . The 12 mV positive shift in the peak potential of [Ru(phen)2dppz]^2 indicates that [Ru(phen)2dppz]^2 binds 2.6 times more strongly to DNA than its reductive form. In addition, by using fluorimetric and UV-spectrophotometric methods and studies of denatured DNA and the effect of NaC1 solution, it was also found that the binding mode was intercalation. The decrease of peak current is proportional to the concentration of DNA, which can be applied to estimate DNA concentration.     

粤西眼球状花岗岩FeS2拉曼光谱特征及意义（英文）

选取粤西官山嶂岩体眼球状花岗岩研究其内不同形态和期次FeS2的拉曼光谱特征。结果显示各组样品拉曼位移(Δν)、散射强度(Ι)及其半高宽(FHWM)明显不同。分析表明条带状样品拉曼位移Δν1,Δν2,Δν3分别位于318,381和440cm-1附近;而骸晶样品对应值分布于344,379和430cm-1附近;且与后者相比变形、自形样品对应Δν分别较向低频偏移。条带状样品ΙEgΙAgΙTg而其余样品ΙEg≈ΙAgΙTg;且自骸晶样品向自形、变形样品Ι及FHWM值均依次增大。上述光谱证据指示条带状样品Δν及Ι与白铁矿相似而其余样品均展现出黄铁矿的特征。与骸晶样品相比变形、自形样品Δν向低频偏移表明后二者形成温度依次增高;骸晶、自形、变形样品Ι及FHWM递增表明三者形成压力依次明显增大。据此研究认为官山嶂岩体内黄铁矿形成先后经历了:白铁矿期→高压黄铁矿期→高温黄铁矿期→常温常压蚀变期。     

热硫化Co掺杂对纳-微米黄铁矿的晶体结构特征及光吸收性能的影响

过渡金属硫化物黄铁矿是一种优异的光伏材料,掺杂改性是提高黄铁矿光伏性能的一种重要手段。为了探究不同Co掺杂量对黄铁矿的晶体结构和吸光性能的影响,采用热硫化法在360℃时制备出了纳-微米黄铁矿样品。利用Ｘ射线衍射(XRD)和多功能场发射扫描式电子显微镜(FESEM)分析了样品的晶体结构、形貌特征和晶粒尺寸;利用能谱仪(EDS)分析了样品的化学成分,并通过紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)表征了样品的光吸收性能和禁带宽度的变化。结果表明,掺Co并未改变黄铁矿的立方晶型结构,但与未掺杂黄铁矿相比,样品结晶度变差,晶粒发生团聚,尺寸在1～1.45 μm范围内;掺Co量的增加会导致晶粒尺度略微减小,但影响不大。EDS检测表明,实际样品的掺杂并不均匀,当掺Co量小于7 at%时,测试值小于名义掺杂量;而当掺Co量大于7 at%时,Co易发生富集。S/(Fe+Co)的比值在1.92～2.05范围内,表明样品内部的点缺陷数量的变化。反射光谱表明制备样品的禁带宽度E_g在0.57～0.72 eV之间。禁带宽度E_g随着掺杂量的增加,呈现出先减小(Co 3 at%)后增加(Co 5～9 at%)的趋势。掺Co量从0%增加3 at%时,样品内部产生的点缺陷数目增多,形成的附加能级会导致禁带宽度E_g窄化;随着掺Co量进一步增加,S/(Fe+Co)比值更接近于2,晶体结构更趋完善,Fe空位或S间隙点缺陷比率降低,禁带宽度E_g趋近于本征特征,会导致禁带宽度E_g宽化;另外,随着Co含量的提高,物相中微量的CoS₂相增多,亦会导致较高掺Co量样品的禁带宽度有所宽化。掺Co量在9 at%的样品的禁带宽度为0.72 eV,大于同温度条件下未掺杂样品的禁带宽度0.65 eV,禁带宽度的宽化在理论上有利于提高样品的光电转换效率。     

痕量铊的液膜分离富集与测定

以正十六胺-L113B-煤油为膜相，内相为0．040mol／L的NaOH溶液；外相为0．040mol／L的KCl和0．060mol／L的HCl溶液对痕量铊进行分离富集。实验结果表明，Tl(Ⅲ)的迁移率达99．5％以上。在合适的条件下，可与其它离子分离。此法可用于黄铁矿样品中微量铊的分离富集，以火焰原子吸收光谱法测定，回收率在99％以上。本文还对Tl(Ⅲ)的液膜富集机理进行了讨论。     

皖北卧龙湖煤矿岩-煤蚀变带黄铁矿拉曼光谱特征及意义

选取皖北卧龙湖煤矿岩浆侵入区,研究其岩-煤蚀变带内不同形态和期次FeS_2的拉曼光谱特征。结果显示,依据峰型组合(M)、拉曼位移(Δν)和散射强度(I)的不同,各样品数据可以划分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型3类。Ⅰ型样品发育5个较强的散射峰,E_g值(1.16~1.59×10~3)和A_g值(2.33~2.53×10~3)均较高,T_g值(0.20~0.27×10~3)一般较低。与之不同,Ⅱ型样品拉曼谱线上仅可见到前3个散射峰,不发育后2个散射峰;其E_g值、A_g值及T_g值均与Ⅰ型相似。Ⅲ型样品与前两类均不同,仅发育327.6~328.8和389.0~390.1cm~(-1)两个较强的散射峰,样品Eg值(0.94~1.14×10~3)较高,Ag值(0.27~0.33×10~3)较低,Tg值低于检测限。分析表明,Ⅰ型样品的前三个散射峰分别为与黄铁矿的Fe-[S_2]~(2-)变形振动、伸缩振动和S—S伸缩振动相关;后两个散射峰分别与石墨微晶振动和石墨晶面内C—C伸缩振动对应,展现出黄铁矿特征和天然焦的共同特征,推测为遭受天然焦混染的黄铁矿混晶。Ⅱ型样品发育前3个散射峰,指示其为典型的黄铁矿晶体;而Ⅲ型样品的谱峰特征与白铁矿相似,推测其有可能为黄铁矿的低温白铁矿变晶。进一步分析还表明,Ⅰ型和Ⅱ型拉曼散射强度相近,Ⅲ型样品较前二者明显偏低,暗示Ⅰ型和Ⅱ型样品形成压力相近,而Ⅲ型样品形成压力较低;三者Ag峰分别依次较前者向高频偏移4.4~6.7和4.5~8.4cm~(-1),这指示Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型样品的形成温度依次显著降低。依据上述光谱证据认为,淮北卧龙湖煤矿内蚀变煤和过渡带内黄铁矿均为中高温产物,应为岩-煤蚀变过程中的产物;而侵入岩内发育黄铁矿的低温白铁矿变体很可能为岩体固结后的次生产物。     

原煤低温氧化预脱硫的实验研究

采用三种高硫煤，在固定床反应器中考察了原煤在空气、空气水蒸气和空气氮气气氛下低温氧化预脱硫过程的影响因素，包括煤种（总硫含量、形态硫分布和挥发分含量）和化学反应条件（温度、停留时间）。脱硫前后的样品中硫及硫形态、热值、工业分析和元素分析依据国际进行测定。实验结果表明硫及碳质的氧化在开始阶段以不同的速率析出，随后反应中差别减小；黄铁矿硫可得到高的脱除率；水蒸气适当比例的加入可以增加黄铁矿的脱除，同时降低碳的转化和热量的损失；而氮气的加入在降低碳和热量的损失外，降低了硫的脱除。     

FeS阳极过程电化学研究

采用高温合成法由光谱纯的Fe和S制备FeS,并应用电位扫描和电位阶跃法研究FeS在0.5mol·L-1H2SO4+0.5mol·L-1K2SO4溶液中的阳极电化学行为.考察酸度对FeS阳极极化的影响,测定阳极过程的传递系数β、交换电流I0和Fe2+在FeS中的固相扩散系数DFe以及不同电极电位下阳极电化学反应活化能ΔEa.