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某地羊脂黑曜岩的岩石矿物学特征

矿物学报 2024年第1期44卷 65-72页

作者：李珊席佳鑫曾庆进王辅亚李坤明魏景明中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 中国科学院大学北京100049 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510640 广州市水筵轩商贸有限公司广东广州510370

采用微区X射线衍射(μXRD)、X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、扫描电子显微镜(SEM)和显微红外光谱(Miro-FTIR)等岩石矿物学分析测试手段,对某一地区的羊脂黑曜岩的物相组成、显微结构和化学成分等进行了系统研究... 详细信息

采用微区X射线衍射(μXRD)、X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、扫描电子显微镜(SEM)和显微红外光谱(Miro-FTIR)等岩石矿物学分析测试手段,对某一地区的羊脂黑曜岩的物相组成、显微结构和化学成分等进行了系统研究。结果表明,该羊脂黑曜岩的基本组成特征与其他2个产地的黑曜岩类似,其化学组成都以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、K_(2)O、Na_(2)O为主,属于流纹岩化学成分范围。宏观上表现为非晶质熔体,但熔体内存在微米-亚微米粒径的细小矿物,以羊脂黑曜岩所含微纳米粒径矿物最为丰富。其中所含的钾霞石、磁赤铁矿和黄铁矿都是具有特殊化学性质的矿物,这可能是羊脂黑曜岩的物理化学性质明显优于其他2类黑曜岩的原因。

关键词：黑曜岩纳米矿物钾霞石磁赤铁矿

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加热环境对人工合成磁赤铁矿热磁行为的影响

地球物理学报 2013年第5期56卷 1560-1567页

作者：刘秀铭吕镔李平原 Field Russell 毛学刚郭晖马明明赵国永福建师范大学地理科学学院 Department of Environment and Geography Macquarie UniversitySydney NSW 2109Australia 兰州大学西部环境教育部重点实验室 Institut für Geophysik Ludwig-Maximilians-UniversittMunich 80333Germany

热磁测量,包括高温磁化率和高温磁化强度测量,是根据热磁曲线转折点的温度(居里点、尼尔点或相变点)鉴定样品中磁性矿物种类的有效方法.本文选取两个人工合成磁赤铁矿样品,利用四种热磁测量仪器分析不同的条件下测得的热磁曲线.依据样... 详细信息

热磁测量,包括高温磁化率和高温磁化强度测量,是根据热磁曲线转折点的温度(居里点、尼尔点或相变点)鉴定样品中磁性矿物种类的有效方法.本文选取两个人工合成磁赤铁矿样品,利用四种热磁测量仪器分析不同的条件下测得的热磁曲线.依据样品与空气接触程度,将测量环境设为开放、封闭、封闭(通入氩气或氮气)三类.结果表明:热磁测量环境的开放程度对居里点和曲线可逆程度产生极大的影响.封闭环境下测得的居里点较开放环境下的低,分别对应磁铁矿和磁赤铁矿;开放系统的热磁曲线不可逆程度高于封闭系统.造成这些差异的原因是氧化还原条件的不同.本文的磁赤铁矿样品在封闭的条件下,加热至250℃左右开始转化为磁铁矿,因此无法通过居里点被正确识别;在开放的氧化环境下,加热的最终产物为赤铁矿,能够测得正确的居里点.本实验结果启发人们:在不同的加热环境下,磁性矿物可能表现出不同的热磁行为,根据单一的热磁曲线,很容易对样品中磁性矿物的种类造成误判.全面对比不同条件下的测量结果,才能够得出更为准确的结果.

关键词：磁赤铁矿热磁测量居里点氧化还原矿物变化

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磁赤铁矿对有机染料吸附行为的特征研究

矿物岩石 2014年第3期34卷 1-6页

作者：蔡宽李瑞萍张欣欣黄应平三峡库区生态环境教育部工程研究中心三峡大学湖北宜昌443002 三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心三峡大学湖北宜昌443002

利用标准地质样品磁赤铁矿,运用XRD,BET对其进行晶型及比表面积的表征。采用动态吸附实验,研究了磁赤铁矿对浓度为1.0×10-5 mol/L的酸性桃红(Sulforhodamine,SRB),结晶紫(Crystal violet,CV)的吸附特性。考察了溶液离子浓度、pH、吸附... 详细信息

利用标准地质样品磁赤铁矿,运用XRD,BET对其进行晶型及比表面积的表征。采用动态吸附实验,研究了磁赤铁矿对浓度为1.0×10-5 mol/L的酸性桃红(Sulforhodamine,SRB),结晶紫(Crystal violet,CV)的吸附特性。考察了溶液离子浓度、pH、吸附时间以及吸附剂投加量对其吸附特性的影响。结果表明,在相同实验条件下,SRB在100min达到吸附平衡,CV在20min达到吸附平衡。溶液pH和离子强度对其吸附都有很大的影响,磁赤铁矿对CV及SRB的最大吸附量分别为3.27×10-3及0.587×10-3。利用Langmuir和Freundlich等温吸附模型对吸附过程进行描述,结果表明,磁赤铁矿对SRB的吸附符合Freundlich模型,对CV的吸附属于Langmuir模型。用准一级和准二级吸附动力学方程对实验数据进行了线性回归分析,结果表明SRB属于准一级动力学方程,CV属于准二级动力学方程。热力学研究表明,磁赤铁矿吸附CV及SRB的过程都是自发进行的吸热反应。

关键词：磁赤铁矿吸附染料等温式动力学

阴离子竞争对磁赤铁矿纳米颗粒吸附砷酸盐的影响(英文)

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Chinese Journal of Chemical Engineering 2012年第3期20卷 505-514页

作者： T.Tuutijrvi E.Repo R.Vahala M.Sillanp G.Chen Department of Civil and Environmental Engineering School of Science and TechnologyAalto UniversityP.O.Box 15200FI-00076 AaltoFinland Laboratory of Green Chemistry Faculty of TechnologyLappeenranta University of TechnologyPatteristonkatu 1FI-50100 MikkeliFinland Laboratory of Applied Environmental Chemistry Department of Environmental SciencesUniversity of Eastern FinlandPatteristonkatu 1FI-50100 MikkeliFinland Department of Chemical and Biomolecular Engineering the Hong Kong University of Science and TechnologyHong KongChina

This paper reports the effect of several competing anions on arsenate adsorption with maghemite nanoparticles.Sulphate(as SO4),nitrate(as NO3-N),phosphate(as PO4-P) ions and silicate(as SiO2) were studied in dual solution with arsenate.Moreover,the combined effect of ions and other water characteristics were examined with a natural groundwater sample which was spiked with a certain amount of arsenate.Arsenate batch adsorption experiments were carried out with two different kinds of maghemite—a commercially available one and a homemade one using the sol-gel process.Sulphate(≤250 mg·L-1) and nitrate(≤12 mg·L-1) had a negligible effect on the arsenate(0.5 mg·L-1) adsorption at pH 3.However,both phosphate(≤2.9 mg·L-1) and silicate(≤50 mg·L-1) had an adverse impact on arsenate(≤3 mg·L-1) adsorption at pH 7.Phosphate(≤1.5 mg·L-1) showed minimal competition with arsenate(0.5 mg·L-1),while silicate(≤10 mg·L-1) inhibition was insignificant for all studied As(V) concentrations at pH 3.The removal of arsenate from the groundwater sample was as efficient as from laboratory water for 0.5 mg·L-1 As(V) both at pH 3 and pH 7.

关键词：阴离子吸附磁赤铁矿纳米粒子砷酸竞争地下水磷酸盐硅酸盐

湿润亚热带花岗岩风化壳发育红壤中不同类型磁赤铁矿及其成因

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第四纪研究 2021年第1期41卷 63-77页

作者：刘鑫吕镔刘秀铭郑兴芬陈梓炫杜佳昊福建师范大学湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建福州350007 福建师范大学地理科学学院福建福州350007 福建师范大学地理研究所福建福州350007 Department of Earth and Environmental Sciences Macquarie UniversitySydney NSW 2109Australia 兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

本研究对福建省武夷山市发育于花岗岩风化壳上的亚热带红壤剖面进行了系统的热磁和常温磁学测量,剖析该剖面磁学性质与成土因素(气候和母质)的关系,探讨2种类型磁赤铁矿的成因。研究结果表明:该剖面具有较高的亚铁磁性矿物含量,磁颗粒... 详细信息

本研究对福建省武夷山市发育于花岗岩风化壳上的亚热带红壤剖面进行了系统的热磁和常温磁学测量,剖析该剖面磁学性质与成土因素(气候和母质)的关系,探讨2种类型磁赤铁矿的成因。研究结果表明:该剖面具有较高的亚铁磁性矿物含量,磁颗粒以多畴(MD)颗粒为主。土壤发育过程中,成土作用使磁颗粒变细、单畴(SD)颗粒增加、亚铁磁性矿物含量降低使得磁化率减小。红壤剖面中至少存在2种不同类型的磁赤铁矿:磁赤铁矿A,在300~450℃即转化为赤铁矿,不能测得居里点;磁赤铁矿B,在650℃以上才较为完全地转化为赤铁矿,可测得645℃的居里点。磁赤铁矿A是水铁矿转化为赤铁矿的中间产物,该化学反应过程在氧化环境下广泛存在,是被普遍认识的一类磁赤铁矿。土壤淀积层、淀积-母质过渡层、母质层的主导磁性矿物磁赤铁矿B由含铁硅酸盐矿物经风化成土作用演化而成,而非原生磁铁矿低温氧化;磁赤铁矿B形成与气候条件(较高的气温)和母岩/母质物质组成有关,两者缺一不可。

关键词：湿润亚热带红壤高温磁学居里点磁赤铁矿

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磁赤铁矿的几种类型与特点分析

中国科学：地球科学 2010年第5期40卷 592-602页

作者：刘秀铭 John SHAW 蒋建中 Jan BLOEMENDAL Paul HESSE Tim ROLPH 毛学刚兰州大学西部环境与气候变化研究院兰州730000 Department of Environment and Geography Macquarie University Department of Earth and Ocean Sciences University of Liverpool 浙江大学材料与化学工程学院杭州310001 Department of Geography University of Liverpool Department of Geology University of Newcastle

随着环境磁学的广泛开展和应用,最近20年来磁赤铁矿(γ-Fe2O3)被人们所日益熟悉.现在它已经被发现是一种地表十分常见的矿物,与磁铁矿常常相伴随,是氧化透水通气环境的很好指示矿物.它也是制造音乐和录像磁带的重要磁性材料,在工业有很... 详细信息

随着环境磁学的广泛开展和应用,最近20年来磁赤铁矿(γ-Fe2O3)被人们所日益熟悉.现在它已经被发现是一种地表十分常见的矿物,与磁铁矿常常相伴随,是氧化透水通气环境的很好指示矿物.它也是制造音乐和录像磁带的重要磁性材料,在工业有很广泛的用途.磁赤铁矿的人工合成一般由磁铁矿通过在低于300℃的氧化环境中加热几个小时甚至几天时间来形成.它受热不稳定而产生化学变化的磁学性质是其重要特点,即加热到250℃之后该矿物一般就会被不同程度转变成为赤铁矿.因此实际上无法测量其居里点.后来对人工合成磁赤铁矿样品研究进一步发现,该矿物受热可以部分热稳定,居里温度约为645℃.本文通过不同粒度人工磁铁矿系列样品进行热磁测量实验时发现,超细粒级(假单畴(PSD)和多畴(MD)细粒)磁铁矿在快速加热过程中,形成了完全热稳定的磁赤铁矿.而且,用同样的样品在另外加热炉中快速加热到700℃高温,并且在该温度停留10min,然后冷却下来,也可以达到相同的效果.即由此两个过程形成的磁赤铁矿,再从室温加到700℃的居里温度测量过程几乎达到百分之百可逆,即完全对热稳定性特点.我们用X衍射和穆斯堡尔谱技术来鉴定和确认加热前的磁铁矿和快速加热形成的磁赤铁矿(和赤铁矿),并且比较其磁铁矿的磁滞迴线、高温磁化强度、低温热退磁和低温磁化率特性,结果表明,这种过程通过超细磁铁矿加热快速氧化形成完全可逆具有热稳定性质的磁赤铁矿,可能暗示着在某些加热环境形成的磁赤铁矿也可能携带热剩磁.根据磁赤铁矿是否受热不稳定及其表现形式,将它详细分成4种类型探讨分析.受热后部分稳定和完全稳定的磁赤铁矿应当具备携带热剩磁的能力.人工合成磁赤铁矿的温度与其反应时间可能有个互补关系.磁赤铁受热后稳定与否可能与多种因素有关,如受纯度大小、受热温度高低和时间长短等影响,粒度大小可能也是重要因素之一.磁赤铁矿可能如同磁铁矿,也有不同粒级超顺磁(SP)、单畴(SD)和MD对应着不同的磁学特点.细粒PSD氧化的人工磁铁矿在低温磁学测量显示为Verwey转换被"抑制"的现象,其根本原因可能是,氧化后磁铁矿的内核直径实际上已经达到或者接近该矿物的SD粒径,所以它的Verwey转换显得被"抑制".

关键词：磁性矿物磁赤铁矿古地磁环境磁学热稳定性携带热剩磁

磁赤铁矿/多羧基有机酸体系中五氯酚的异相光化学降解

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生态环境学报 2009年第5期18卷 1715-1720页

作者：兰青车远刘承帅中国科学院广州地球化学研究所广东广州510640 广东省生态环境与土壤研究所广东广州510650 中国科学院研究生院北京100039 开远市环境科研监测所云南开远661600

自然界广泛存在的铁氧化物与多羧基有机酸在光照条件下能够由内源自身生成活性物过氧化氢,构成异相类Fenton体系降解污染物。在实验室构建了由磁赤铁矿和多羧基有机酸组成的光化学体系,研究了五氯酚在此体系中的降解和脱氯。结果表明,... 详细信息

自然界广泛存在的铁氧化物与多羧基有机酸在光照条件下能够由内源自身生成活性物过氧化氢,构成异相类Fenton体系降解污染物。在实验室构建了由磁赤铁矿和多羧基有机酸组成的光化学体系,研究了五氯酚在此体系中的降解和脱氯。结果表明,五氯酚在此异相光化学体系中的降解效率受波长范围、有机酸种类和氧气的显著影响。在UV-A波长范围,五氯酚具有较高的光降解效率。草酸能够显著促进五氯酚在磁赤铁矿中的异相光降解,但柠檬酸不具有此作用。氧气是体系中生成各种含氧活性物的必要条件。五氯酚在此体系中的降解遵循一级反应动力学。最佳实验条件下,五氯酚1h的降解率可达80%以上,脱氯率可达35%以上。对体系主要活性物过氧化氢的定量研究较好的解释了体系在各种条件下的活性差异。

关键词：磁赤铁矿多羧基有机酸五氯酚过氧化氢异相芬顿(Fenton)

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自然燃烧对增强土壤磁赤铁矿含量的影响实验

矿物学报 2015年第3期35卷 344-350页

作者：张勋周跃飞谢巧勤庆承松陈天虎合肥工业大学资源与环境工程学院纳米矿物与环境材料实验室安徽合肥230009

根据前人关于自然燃烧作用生成磁赤铁矿的两阶段模式,模拟自然燃烧作用形成磁赤铁矿的过程和条件。实验分2阶段进行,第一阶段氢气氛围300℃煅烧针铁矿2 h,煅烧产物为纳米磁铁矿;第二阶段70℃空气条件下氧化煅烧成因的纳米磁铁矿70 d。... 详细信息

根据前人关于自然燃烧作用生成磁赤铁矿的两阶段模式,模拟自然燃烧作用形成磁赤铁矿的过程和条件。实验分2阶段进行,第一阶段氢气氛围300℃煅烧针铁矿2 h,煅烧产物为纳米磁铁矿;第二阶段70℃空气条件下氧化煅烧成因的纳米磁铁矿70 d。对实验两阶段样品的矿物学和磁学特性进行系统测定,结果表明,本研究的煅烧条件可获得接近理想成分的多孔纳米磁铁矿,晶粒及聚集体的粒径分别在30 nm和57 nm左右;在70℃空气氛围下磁铁矿快速向磁赤铁矿转化,70 d的实验时间里2价铁/全铁比值（Fe2＋/TFe）由初始31.4%降至5.4%;纳米磁铁矿向磁赤铁矿转化伴随着矿物结晶颗粒的减少和样品总体积的增大,磁铁矿结晶学粒径缩小约17%~19%;磁化率和频率磁化率随氧化时间逐渐降低,前者主要受制于矿物物相变化,而后者与矿物粒径变化相关。模拟结果表明,第一阶段的关键是具有生成晶粒尺寸为亚微米-纳米量级的磁铁矿煅烧条件,第二阶段的关键为具备一个合适的温度条件,以能够快速、高效氧化磁铁矿为磁赤铁矿。

关键词：自然燃烧磁铁矿磁赤铁矿煅烧氧化转化

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磁赤铁矿光催化降解MC-LR

磁赤铁矿光催化降解MC-LR