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以天然纳米矿物纤蛇纹石和酸浸二氧化硅为载体,钛酸四丁酯为钛源,在室温条件下采用溶胶-凝胶法,制备了负载TiO_2的复合光催化材料。采用气体吸附、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等方法对载体和不同温度煅烧得到的样品进行微观形貌和结构分析,并在紫外光照射下,以10 mg/L罗丹明B为目标污染物评价不同样品的光催化活性。结果表明,750℃煅烧的酸浸二氧化硅负载TiO_2复合材料的光催化性能最好,光照40 min对罗丹明B的去除率达到91.57%,载体良好的吸附能力能够促进污染物的降解。 相似文献
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聚硅氯化铝铁（PSAFC）絮凝剂的形态分析 总被引：5，自引：0，他引：5
通过对聚硅氯化铝铁水解共聚物的合成制备及水解共聚过程PH变化的研究，对铝铁共物的化学形态、二氧化硅的加入和碱化度B对铝铁共聚物的影响进行了研究和讨论；并应用Ferron配合逐时比色法对聚合物中铁的形态进行了表征，为深入研究聚硅氯化铝铁铁奠定了理论基础。 相似文献
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为了弄清新疆三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组泥页岩层系中SiO_2对储集层物性、脆性等特性的影响,通过全岩和黏土矿物X衍射、岩石力学性质、阴极发光、扫描电镜及电子能谱等实验手段对其中SiO_2的赋存状态进行了研究,初步探讨了SiO_2不同形态赋存的机理,并在此基础上探究了石英含量对储层的影响。研究表明:凝灰岩、泥页岩和粉砂质泥岩中二氧化硅多以非晶态形式存在。二氧化硅在凝灰岩中多呈不规则球粒状,而在泥页岩和粉砂质页岩中无固定形态。凝灰质泥岩、凝灰质白云岩和白云岩中二氧化硅呈现一定的晶体形态。在凝灰质泥岩中,二氧化硅以自生石英形态聚集呈条带状,在凝灰质白云岩中则以自生石英形态发育于孤立的孔、洞之中,而白云岩中二氧化硅只能生长成Opal-A/Opal-CT阶段。凝灰质成分及其脱玻化作用为自生石英的生长提供了二氧化硅和生长空间,是控制SiO_2赋存状态的根本因素。此外,储集层孔隙度、渗透率和抗压强度都与石英含量呈一定正相关性,泊松比则与其呈负相关性。 相似文献
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湘黔地区震旦纪菌藻硅质岩特征及形成机理探讨 总被引：7，自引：0，他引：7
湘黔地区震旦纪菌藻硅质岩化学成分纯净,硅质矿物含量95%以上,几乎都为泥晶—微晶石英,石英结晶度平均为6.35。岩石具菌藻生物结构,以纹层状构造为主。其中丰富的菌藻生物化石,按形态可划分为三种类型。岩石属原生沉积成因,二氧化硅的聚沉一方面通过菌藻有机体的硅化作用,另一方面是菌藻生物化学作用引起微环境变化而导致二氧化硅的聚沉。 相似文献
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水解方法对坡缕石负载TiO2光催化性能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用水蒸气水解和直接加水水解方法制备了负载型坡缕石/TiO2,并以300W高压汞灯为光源,活性金黄BES的降解活性为实验对象,研究了催化剂的投加量、催化剂煅烧温度以及实验重复次数对活性金黄染料溶液光降解作用的影响,对制备的催化剂进行了光催化氧化对比实验。结果表明:催化剂的最佳煅烧温度是300℃,最佳投加量为1g/L,并且直接加水水解方法优于蒸气水解法,直接加水水解方法能得到锐钛矿型TiO2,而蒸气水解方法只能得到无定形态TiO2。2h后,直接加酸水解制备的催化剂对活性金黄BES的去除率可达93%。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
近年来,设计和制备具有高活性和稳定性的异相催化剂成为国内外研究热点,其主要关注面分为以下3点[1]:1)怎样设计活性位点高度分散的催化剂以达到最大限度利用材料资源的目的;2i)针对某一具体的工业过程,怎样在原子水平上调节活性位点的几何和电子状态,设计高选择性的催化剂;3)怎样提高活性位点的稳定性得到长期使用和循环的催化剂。材料的催化性能由它的电子结构决定,特别是表面和界面的电子结构。而电子结构又受材料的表面形态和活性位点的结构影响。因此,通过调节材料的纳米结构来组装电子结构,是设计高活性和选择性催化剂的有效方法 [2]。LDH的二维层状结构被认为是设计吸附剂和催化剂材料的优选模板。其关键因素是LDH的MII和MIII阳离子是分布在一个统一的规整的羟基层中,而不是像阳离子那样成簇或成团。这一特征结构使得LDH成为具有特殊形貌和表面结构的活性位点高分散的纳米催化剂[3]。本研究分别采用共沉淀法、静态尿素法和动态尿素法合成配比为4:1:1的Co Mn Al-LDH,并在500℃煅烧得到LDO。通过对比发现不同制备方法获得Co Mn Al-LDH/LDO在形貌、孔隙结构和组成上具有一定的差异性。从形貌来看,静态尿素法合成的LDH/LDO具有较大的片状结构,且堆积成簇;而动态尿素法得到层状化合物为大小均一(1.2μm)、分散较好的六边形片状结构;共沉淀法制备的LDH/LDO则为大小不均、团聚成大颗粒的片状结构。3种方法制备的LDH在500℃煅烧后均得到了尖晶石结构的混合金属氧化物,且煅烧后Co以+2和+3价形式存在,而Mn以+3和+4价形式存在。且在300~500℃范围内,随着煅烧温度的升高,材料中高价态的过渡金属含量增加。通过分析3种方法制备的LDO的比表面积和孔隙结构,发现受体系的均匀程度及成核和晶化速率的影响,3种材料按比表面积大小排列顺序为:动态尿素法(141.13 m2·g-1)共沉淀法(134.57 m2·g-1)静态尿素法(64.17m2·g-1),平均孔隙大小排列顺序为:共沉淀法(18.45 nm)静态尿素法(8.82 nm)动态尿素法(5.71nm)。共沉淀法制备的LDO以两端开口的圆柱形孔隙为主,而静态尿素法和动态尿素法制备的LDO以片层堆积的裂缝孔为主。以上结论为层状金属化合物晶粒结构和尺寸的可控性制备提供理论依据。 相似文献
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硅藻细胞壁硅化过程中有机质-矿物的相互作用 总被引：3，自引：0，他引：3
生物成因二氧化硅,更为确切地说是无定形水合二氧化硅,是第二大类生物成因矿物,在丰度和分布上仅次于生物
成因碳酸盐矿物。硅藻是海洋生物成因二氧化硅的主要贡献者,其复杂和多级结构的硅质细胞壁已经引起多学科研究的兴趣。
生物化学研究表明,硅藻生物成因的二氧化硅是一种复合材料,除了无机的非晶质二氧化硅以外,还含有生物矿化过程中
普遍存在的有机组分,例如多糖、蛋白质和长链聚胺等。对这些组分的功能研究显示,它们在诱导二氧化硅沉淀以及形成
物种特异性纳米图案方面起着至关重要的作用。本文简要介绍硅藻和硅藻细胞壁组成和结构,同时着重介绍了硅化过程中
的有机和生物分子的生物功能、提取于生物二氧化硅中矿化相关的有机分子参与的体外（in vitro）实验以及模型有机添加
剂存在下的仿生矿化等研究的最新进展。对硅藻调控的生物成因二氧化硅形成机制的深入了解,将可能从机理上把全球硅
循环和碳循环联系起来;而对硅藻体内成分的鉴定和分类将有助于我们深入理解石油的物质来源和硅藻的进化历程。 相似文献
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NWA 11288 是一块2015 年发现的玄武岩质辉玻无球粒陨石,具有典型的次辉绿结构,主要由辉石(面积比68. 6%)和熔长石(面积比28. 1%)组成,含少量磷酸盐(面积比 1. 35%)、不透明矿物(面积比 1. 45%)和二氧化硅等副矿物.通过扫描电子显微镜、电子探针和拉曼光谱等实验分析方法,对NWA 11288 进行了岩相学、矿物学及冲击变质作用研究.基于辉石核部的Ti/Al 比值,推测其结晶压力为 930 MPa,结晶深度约为50 km,接近火星壳幔边界.NWA 11288 经历过强烈的冲击变质作用,其中长石全部熔长石化,发育冲击熔脉及熔融囊并出现重结晶的辉石和柯石英.柯石英具有一种前人未报道的新产状:以柯石英-石英-二氧化硅玻璃三相集合体共生,柯石英和石英主要分布在集合体的边部,包裹着核部的二氧化硅玻璃,指示柯石英是在卸压阶段从熔体中结晶形成,且在后续的卸压阶段部分柯石英转变为石英.此外,熔融囊中可见自形的斯石英形态的二氧化硅玻璃;粒间区域可见具有斯石英/赛石英典型特征的二氧化硅颗粒.这些冲击变质特征说明NWA 11288 经历的峰值温度至少为1600℃,峰值压力或可高达15～20 GPa.通过对比NWA 11288 和NWA 8657/8656 的岩石结构、矿物化学成分以及冲击变质特征,本文认为NWA 11288 很可能是NWA 8657/8656 的成对陨石. 相似文献
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本文再次强调,将明矾石矿石中的过剩铝氧直接当作有害组分是不合理的。就明矾石综合利用而言,真正的有害组分来自脉石矿物中的活性二氧化硅,并非过剩铝氧。 相似文献
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二氧化硅(SiO_2)在自然界是很普遍的,并以七种不同的矿物产出,其中有五种表现为结晶结构(石英、鳞石英、方石英,柯石英和超石英),二种为非晶质的(蛋白石—α和焦石英)。焦石英是一种玻璃质二氧化硅,很罕见;柯石英和超石英也是很罕见的,并且仅发现于陨石坑里,它们是在陨石碰撞引起的高压作用下,由石英转变形成的;蛋白石是在低温条件下从二氧化硅水溶液中沉淀形成的。二氧化硅可由与岩浆活动相伴随的热水沉积形成,也由海绵、放射虫和硅藻分秘而产生。最常见的二氧化硅形式是石英。非晶质的二氧化硅是土壤的一个重要组分,它们覆盖在石英、长石和角闪石微细颗粒及粘土矿物的外表(Mckges 等,1974),它们在许多沉积物中,也起一种重要的粘结剂的作 相似文献
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以钛酸丁酯为前驱体,采用醋酸为酸催化剂制备TiO2溶胶,将制备的溶胶分别加入经表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵改性的河北、临安、安吉、内蒙古膨润土中,制备有机-钛柱撑膨润土复合光催化剂,并对其进行XRD、SEM、BET表征。结果表明,TiO2插入了膨润土层间,并以锐钛矿型的晶形存在,制备的复合光催化剂仍有较好的层状结构,其比表面积均比相对应的不同产地的膨润土的比表面积大。以甲基橙为目标污染物,考察了有机-钛柱撑膨润土复合光催化剂的吸附性能和光催化活性,发现所制备的复合光催化剂具有较好的光催化活性,而且用不同的膨润土合成的催化剂的光催化活性差别很大。膨润土的化学组成和层状结构上的差异是复合催化剂吸附性能和光催化活性差别的主要原因。其中有机-钛柱撑临安膨润土复合光催化剂的光催化活性最好。 相似文献
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采用丁二酸酐和乙酸乙烯酯进行共聚,制备了含有酸酐活性基团的高分子聚合物P(SA-VA);然后用该活性聚合物对电气石进行表面改性,制备了含电气石的功能聚合物。通过IR、XRD、SEM等对改性产物结构和形貌进行了表征。实验结果表明,P(SA-VA)的酸酐基团与电气石表面的羟基发生了反应,电气石粉体被成功地引入到共聚物中,得到了含电气石的功能聚合物。该功能聚合物具有优良的分散性和储存稳定性,且该含电气石的功能聚合物成膜后具有良好的力学性能和优异的负离子释放量、远红外辐射等性能。 相似文献
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基于现有结构面剪切力学特性研究中对简单几何形态结构面研究多,天然形态结构面研究少,力学性质演化研究多,几何形态演化研究少的研究现状,通过巴西劈裂试验制备近天然形态岩石结构面,并采用模拟材料批量复制劈裂结构面试样的方法,开展循环荷载作用下岩石劈裂结构面的剪切力学特性演化规律与影响因素研究,分析法向应力、循环剪切次数、岩壁强度以及结构面粗糙度对循环剪切作用下岩体结构面力学特性和形貌特征的影响。最终通过在黏着摩擦理论-Barton经验公式中引入与循环剪切次数Nd有关的负指数假定劣化参数,提出了岩体结构面循环剪切强度公式。研究结果表明：法向应力、岩壁强度、结构面粗糙度越大,结构面的最大剪应力越大;法向应力、循环剪切次数、结构面粗糙度越大,岩壁强度越小,则归一化粗糙度参数越小。提出的循环剪切强度公式较好地验证了试验结果,可为工程安全设计提供理论参考。 相似文献
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研究评价不同粒级组分中重金属的活性和潜在环境风险,对3个地区土壤颗粒的分析表明,重金属在土壤中分布并不均匀,随着颗粒粒径的减小,重金属Cu、Cd元素及有机质的浓度有不断增高的趋势。线性分析显示,Cu、Cd元素浓度与有机质的浓度显著相关。形态分析表明,Cd主要以环境高活性的形态存在,其次以低活性的形态存在,环境惰性的形态仅占极小部分,Cu主要以低环境活性和环境惰性的形态存在,高环境活性的形态只占小量,Cu在土壤中的存在形态可能与土壤性质有关。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
目前黏土矿物的理论研究,主要还停留在研究矿物在环境变化影响下的结构变化。为了提高黏土矿物的产品附加值,人们开始关注黏土矿物的深加工改性与综合利用。关于黏土矿物表面和本征结构改性的计算模拟在国内外已经初步展开,但仍有待深入研究[1-2]。如何有效地结合理论和实验研究,阐明黏土矿物功能化后的结构与性能变化,是矿物材料的一个研究重点。课题组通过系统分析黏土矿物功能化过程中铝、硅骨架的改变程度,研究探讨铝硅酸盐及其衍生产物在表面改性和本征改性下的几何结构和电子、光学性能变化。以Sb2S3/二氧化硅纳米管表面结构的理论模型为例,通过DFT计算研究了功能纳米颗粒在有机功能化黏土矿物表面负载的界面机理[3],研究了功能化前后几何结构与电子结构的变化及纳米颗粒尺寸效应的影响、硅氧四面体外表面嫁接巯丙基在吸附纳米颗粒中起到的作用,发现当杂化纳米复合物各个组分的电子结构发生显著杂化,其主要光学性能由负载的纳米颗粒的电子结构决定,并证实了从功能颗粒到矿物基体的电荷转移,且DFT计算得到的电子结构信息将有利于未来对这类复合材料的原子尺度研究,可为以功能化黏土矿物表面结构为多功能基体合成功能特性可调的纳米复合材料提供理论借鉴。结合DFT计算,研究了由凹凸棒石为硅源制备的Au/Al-MCM-41的电子结构和光学性能,以及金和Al-MCM-41基体的相互作用,发现所制备材料相对于Au-MCM-4l材料的吸收边蓝移源于黏土矿物中的Al源的电荷补偿效应[4]。在研究埃洛石制备含铝介孔二氧化硅管的过程中铝脱除过程和硅缩聚过程的原子结构变化时,结合实验表征及DFT计算,发现NMR谱随硅氧结构变化的总体趋势与一般经验规律相似,即与Q3结构成键的Al越少则NMR化学位移数值越低[5]。课题组正在开展的研究工作主要集中在黏土矿物脱Al后氢键重构作用下Si原子附近局域产生的结构形变,分析负载埃洛石表面的局域结构和电子性能变化,以期深度解析埃洛石表面功能化后Al原子与负载原子的电荷转移,以及埃洛石基体和表面负载的纳米功能颗粒的电子转移规律,为矿物基复合功能材料的性能提升提供思路。 相似文献