纳米赤铁矿电极光电催化特性及苯酚降解活性研究     

任桂平  孙曼仪  鲁安怀  李艳  丁竑瑞 《岩石矿物学杂志》2017,36(6):825-832

伴随环境污染问题日益加剧,借助半导体材料实现光能的光电转化在催化及环境领域引起广泛关注。本文借助电化学方法快速高效地合成不同沉积时间纳米赤铁矿薄膜电极。X射线衍射(XRD)、Raman光谱测试表明其成分为赤铁矿物相;原子力显微镜(AFM)观测颗粒尺寸约52.1(±1.48)nm×50.5(±1.49)nm,表面高度起伏分布于70~100 nm,且分布特征符合正态分布规律。紫外可见漫反射吸收谱显示电极可显著吸收350~600 nm波长范围可见光,计算得禁带宽度约2.0~2.1 e V。光电化学实验光电流密度-时间曲线及电流-电压曲线表明电极有良好的可见光光电催化活性,且反应符合Langmuir-Hinshelwood多相反应动力学模型。进一步选取效果较显著的沉积时间10 min电极研究其光电催化降解苯酚活性,0.65 V vs.SCE(饱和甘汞电极)恒电势光照条件下6 h苯酚降解率达62%,拟合一级动力学反应模型可知,反应速率常数k为0.16 h-1(R2=0.996)。综上,本文研究结果显示电化学法简单高效合成的纳米赤铁矿具有良好半导体性能且能够可见光光电催化降解苯酚等有机污染物。  相似文献   

太阳能电池协同强化水钠锰矿光电催化染料降解研究     

任桂平  孙元  孙曼仪  鲁安怀  李艳  丁竑瑞 《岩石矿物学杂志》2017,36(6):851-857

电催化、光催化、光电催化等电化学技术以其高效、廉价、环保等特点被认为是一种极具前途的环境污染深度净化技术,在有机废水处理等方面得以广泛应用。本文借助电化学电量控制法制备了水钠锰矿电极,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)表征其物相形貌,UV-Vis漫反射吸收谱结果表明水钠锰矿对300~600 nm波长范围可见光表现出良好吸收能力,计算其直接带隙约为2.14 e V,Mott-Schottky曲线计算其平带电位约1.15 V,0.1 mol/L Na2SO4介质中载流子浓度约为3.3×1019cm-3,是良好的可见光激发n型半导体材料。同时,本文以廉价高效的太阳能电池板取代了传统电化学工作站等外加电场设备,成功实现了协同强化水钠锰矿光电催化降解作用。协同作用下甲基橙60 min降解率为90.2%,效率远高于水钠锰矿光催化(2.2%)与电极电催化(33.6%)作用,强化了水钠锰矿光电催化降解反应,节省能耗的同时显著提高了降解效率。批次循环降解实验表明第4轮降解率(86.8%)较之第1轮(90.3%)降低程度5%,表明其具有良好长时间运行稳定性。  相似文献   

喜马拉雅造山带东段错那地区高喜马拉雅结晶岩系的变质作用与构造意义   总被引：2，自引：1，他引：1  

丁慧霞  张泽明  李梦梅  牛志祥  张宁 《岩石学报》2017,33(8):2357-2376

位于造山带核部的高喜马拉雅结晶岩系是由印度大陆俯冲到亚洲大陆之下经历变质作用的产物,是研究喜马拉雅造山带形成与演化过程的理想载体。本文对造山带东段错那地区高喜马拉雅结晶岩系上部构造层位的正片麻岩进行了岩石学、相平衡模拟,锆石与独居石U-Pb年代学研究。研究结果表明这些岩石的峰期矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英+钛铁矿,保留有深熔作用的结构特征。岩石中的石榴石具有生长成分环带。相平衡模拟表明,岩石的峰期变质条件为710~750℃和9.0~10.5kbar,具有一个顺时针型变质作用P-T轨迹,其进变质过程以升温、升压和部分熔融为特征,退变质作用为降温、降压过程。锆石与独居石U-Pb定年表明,这些正片麻岩具有510~490Ma的原岩年龄,和27~11Ma的退变质时间。本研究表明高喜马拉雅结晶岩系的上部构造层位经历了高角闪岩相变质作用与部分熔融,为造山带的构造演化提供了重要信息。  相似文献   

济阳坳陷页岩油富集要素与富集模式研究          下载免费PDF全文

王勇  刘惠民  宋国奇  姜秀芳  朱德顺  朱德燕  杨万芹  银燕  丁桔红 《高校地质学报》2017,23(2):268

通过数理统计、典型解剖,结合模拟实验,对济阳坳陷页岩油富集要素进行深入剖析,认为济阳坳陷页岩油富集要素主要包括岩相、可动性、微裂缝和压力,其中富有机质纹层状岩相是页岩油富集的基础,可动性是页岩油有利产出的先决条件,微裂缝是页岩油富集产出的关键,异常高压是页岩油富集产出的重要条件;依据出油井段页岩油富集要素演化及组合规律,结合页岩油富集产出特征,建立了陆相断陷湖盆页岩油有机网络-微裂缝体系富集模式,主要包括生烃增压、应力调整和油气富集3个阶段,认为页岩油在生烃高压驱动下沿着有机网络体系和微裂缝网络体系向高压区中的相对低压区富集,预示着成熟度较高微裂缝发育的优质烃源岩才可能具有产能,页岩油主要富集在有效烃源岩初次运移通道附近,暗示着非常规页岩油气与常规油气富集过程的统一性;该成果为研究区下一步页岩油井位的部署提供了理论依据。  相似文献   

页岩气解析规律及赋存方式探讨          下载免费PDF全文

高和群  丁安徐  陈云燕 《高校地质学报》2017,23(2):285

以四川盆地南部(川南地区)三口页岩气井自然解析数据为基础,对页岩气的解析规律及其赋存方式进行了系统的分析。结果表明,页岩气以微雨状、串珠状及线状从页岩层理、孔裂缝及岩性变化处持续稳定解析;解析曲线出现了急剧升高后缓慢降低的趋势,即出现了所谓的拐点;页岩气甲烷组分及碳同位素的变化亦表现了类似的规律。分析认为,第一拐点与页岩本身的岩性结构有关,是气体状态变化的界线,在该点之前,页岩气的解析气量大,解析速率曲线波动剧烈,页岩解析以游离气为主,此点之后,解析稳定而持久,吸附气占据主要部分。含气量相关性程度分析、理论推导及页岩气井实际产能曲线均印证了该规律的存在。最后,对海、陆相页岩吸附气所占比重进行了计算,其含量在26.55%~87.47%,平均46.29%,沉积构造及保存条件是决定页岩气赋存状态的主要因素。  相似文献   

淮南煤田煤矸石中环境意义微量元素的丰度   总被引：11，自引：0，他引：11  

崔龙鹏  白建峰  黄文辉  史永红  颜事龙  唐修义  胡友彪  熊彦 《地球化学》2004,33(5):535-540

淮南煤田矿区开采历史长,煤矸石累计堆存量大,从环境意义角度研究该矿区煤矸石具有其典型性和现实性.根据煤矸石来源、矿区主采煤层和岩性特征,在井下煤系地层系统采集原始煤矸石样品44件,运用现代环境微量元素分析技术(INAA和ICP-MS)测定了煤矸石中46种微量元素,并用冷原子吸收法分析Hg、选择性电极法分析F.进而筛选出11种具有环境意义的有害元素:10种金属元素(Cd、Cu、Ni、Sn、Hg、Mn、As、Cr、Pb、Zn)和1种非金属元素F.并以总量法初步预测和评估这些元素的含量水平和潜在的环境影响.与淮南煤及其土壤、世界煤、华北泥岩的对比可知,煤矸石中Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Sn等超出土壤背景值,有必要对这些元素在矿区环境污染迁移性和累积件的环境效应进行深入调查研究.  相似文献   

中国冻土研究进展   总被引：6，自引：0，他引：6  

赵林  程国栋  丁永建 《地理学报(英文版)》2004,14(4):411-416

Permafrost in China includes high latitude permafrost in northeastern China, alpine permafrost in northwestern China and high plateau permafrost on the Tibetan Plateau. The high altitude permafrost is about 92% of the total permafrost area in China. The south boundary or lower limit of the seasonally frozen ground is defined in accordance with the 0 ℃ isothermal line of mean air temperature in January, which is roughly corresponding to the line extending from the Qinling Mountains to the Huaihe River in the east and to the southeast boundary of the Tibetan Plateau in the west. Seasonal frozen ground occurs in large parts of the territory in northern China, including Northeast, North, Northwest China and the Tibetan Plateau except for permafrost regions, and accounting for about 55% of the land area of China. The southern limit of short-term frozen ground generally swings south and north along the 25° northern latitude line, occurring in the wet and warm subtropic monsoon climatic zone. Its area is less than 20% of the land area of China.  相似文献   

从变质地质学视角透析“浅变质”佛子岭群及其构造含义          下载免费PDF全文

石永红  史进飞  赵俊先  杨根山  周安泰 《地质科学》2019,54(3):691-710

佛子岭群位于大别造山带最北缘,处于华北和扬子板块结合部位,是获取两大板块耦合过程和信息的重要岩石单元。由于佛子岭群一直被视为典型的“浅变质”复理石建造,故研究多是从沉积学角度展开,并籍此对其构造归属和动力学机制产生了不同的认识。为此,本文将从新的视角（变质地质学）,解析佛子岭群岩石构成和变质作用,为充分探讨佛子岭群形成机制提供变质岩石学的支撑。野外调查和全面岩相学分析表明,佛子岭群主体是由各类片岩、石英岩和少量石榴云母片岩构成,但因后期构造作用,裹挟有少量的其他岩石单元的花岗质片麻岩和变基性岩块。对特征性岩石（石榴云母片岩）的主期变质PT条件估算显示,佛子岭群普遍经历了中-高压角闪岩相变质,温压范围为T = 550 ℃～620 ℃和P = 0.6～1.0 GPa。细致的野外露头观测和精细的岩相学研究表明,佛子岭群各类岩石均是由新生的变质矿物构成,普遍发育变晶结构,不具备任何沉积结构和构造。所谓的“沉积韵律”,可能是由不同变质矿物含量差异构成的成分层所致。对比前人研究成果,佛子岭群与庐镇关群存在一个0.9 GPa的压力差异,暗示了两者并非形成于相同的动力学背景,其可能为一个独立的微陆块。  相似文献   

皖东张八岭群主期变质温度评价及结构框架探究          下载免费PDF全文

杨根山  史进飞  石永红  王娟  李仪兵 《地质科学》2019,54(3):736-762

皖东张八岭群处于郯庐断裂带南段,构造位置极为独特和和关键,其是大别造山带和苏鲁造山带之间最重要的变质块体之一。前人主要侧重于构造地质学、年代学及岩石地球化学等方面研究,而对张八岭群的峰期变质条件、岩石单元划分和构成以及时间序列并不明晰。故而,本文将通过对张八岭群的区域变质岩石学、岩相学、热力学及年代学等研究,进一步确定其峰期变质条件、岩性特征,并对其岩石单元划分和构成进行深入解析。本次主要对张八岭群应用了白云母温度计进行峰期变质温度评价,单元-Ⅰ和单元-Ⅱ的温度范围分别为：T = 368 ℃～494 ℃和T = 331 ℃～394 ℃,主要经历了绿片—绿帘角闪岩相变质。锆石U-Pb年代学分析表明单元-Ⅰ和单元-Ⅱ原岩结晶年龄分别为749±8 Ma～738±8 Ma和738±9 Ma,该结果与前人研究结果基本一致。单元-Ⅲ的碎屑年龄范围为908±29 Ma～685±30 Ma,最大沉积年龄为685±30 Ma,沉积时限应属于新元古代,沉积物源主要来自扬子板块。据野外特征、岩相学差异、热力学评价和年代学分析,本文将张八岭群自下而上划分为3个单元,其中,单元-Ⅰ主要由石英—长石片岩组成,单元-Ⅱ主要由云母石英片岩和少量变基性岩组成,单元-Ⅲ主要由千枚岩、大理岩及少量片岩组成。本文认识对于理解华北板块与扬子板块沿郯庐断裂汇聚提供一定的岩石学支撑,张八岭群并没有经历高压低温蓝片岩相变质。  相似文献   

青藏高原中部高寒草甸蒸散发特征及其影响因素   总被引：3，自引：2，他引：1  

王利辉  何晓波  丁永建 《冰川冻土》2019,41(4):801-808

蒸散发作为水量平衡和能量平衡的重要组成部分,其变化对于农业、生态和水文具有重要的影响。全球变暖导致青藏高原上冻土活动层加厚,改变大气和土壤的水热交换过程,为明确唐古拉多年冻土区的蒸散发在全球变暖大背景下的变化趋势,依托中国科学院冰冻圈国家重点实验室唐古拉站,利用小型称重式蒸渗仪的观测数据分析了2007-2013年蒸散发的变化特征及其影响因素。结果表明：2007-2013年草地生长季实际蒸散发总量呈现递增的趋势;在草地生长季内,草地生长中期的总蒸散量最大,生长初期的总蒸散量最小,但是日蒸散量则是在生长初期最大,生长后期最小;无降水日,草地的蒸散发主要受到净辐射和气温的影响,降雨日的蒸散发则主要受到净辐射和风速的影响。  相似文献