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光谱学与光谱分析 2022年第2期42卷 478-482页

作者：万小铭曾伟斌雷梅陈同斌中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院大学北京100049

砷超富集植物蜈蚣草具有超强的砷吸收和富集能力,生物量大,被认为是修复砷污染土壤的理想植物材料。基于砷超富集植物蜈蚣草的植物修复技术已经推广应用到了我国20多个污染区的土壤修复实践中。目前所报道的所有蜈蚣草均具有砷超富集能... 详细信息

砷超富集植物蜈蚣草具有超强的砷吸收和富集能力,生物量大,被认为是修复砷污染土壤的理想植物材料。基于砷超富集植物蜈蚣草的植物修复技术已经推广应用到了我国20多个污染区的土壤修复实践中。目前所报道的所有蜈蚣草均具有砷超富集能力,并且该特性能够得到稳定遗传。蜈蚣草是如何通过仅仅几十个微米的孢子将这种砷超富集能力传递给下一代?与其他微区分析手段相比,基于同步辐射x射线的荧光光谱和吸收光谱分析灵敏度高、操作简便,近年来被广泛应用到超富集植物的研究中,它也使得研究几十个微米的孢子中砷及其他元素的分布成为可能。为了揭示砷超富集植物蜈蚣草孢子的化学元素组成,该研究采用同步辐射x射线荧光探针分析技术首次揭示了蜈蚣草的生殖细胞——孢子中砷、铜、锌等微量元素的浓度分布,以及钾、钙等大量元素的浓度分布;并将砷的分布趋势与大量营养元素钾、钙、铁、硫,以及微量元素铜、锌的分布趋势进行对比。蜈蚣草的微区元素分布研究表明,孢子囊中砷和钙、砷和硫的分布特征具有相似性,砷和硫、钙更有可能同时聚集在孢子中。这表明,在孢子产生和萌发过程中,砷、硫和钙可能发挥着重要作用。为了揭示变价元素砷在孢子中的存在形式,采用同步辐射x射线吸收光谱首次揭示了蜈蚣草孢子中砷的微区形态,结果表明,蜈蚣草孢子中砷的存在形态与羽叶一致,以低价态的AsⅢ为主。AsⅢ是活性和毒性都相对较强的一种砷存在形式。这表明蜈蚣草孢子对于高毒性高活性的三价砷具有较强耐性。通过采用高分辨率低检测限的x射线荧光探针和x射线吸收光谱技术,揭示砷超富集植物蜈蚣草孢子中砷的分布和存在形式,研究结果为了解蜈蚣草砷富集能力的遗传特性提供基础信息。

关键词：同步辐射x射线吸收光谱 x射线荧光探针蜈蚣草孢子砷形态

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养殖珍珠微量元素特征及其对珍珠生长环境的指示意义

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矿物学报 2001年第3期21卷 551-553页

作者：木士春马红艳武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070 广西大学同位素应用研究室广西南宁530004

采用等离子光谱和x射线荧光探针等分析方法 ,对海水养殖珍珠和淡水养殖珍珠的微量元素特征进行了深入研究 ,表明 :①海水养殖珍珠中S、Na、Mg、Sr等微量元素相对富集 ,Mn等相对亏损 ;②淡水养殖珍珠中Mn相对富集 ,而S、Na、Mg、Sr相对亏... 详细信息

采用等离子光谱和x射线荧光探针等分析方法 ,对海水养殖珍珠和淡水养殖珍珠的微量元素特征进行了深入研究 ,表明 :①海水养殖珍珠中S、Na、Mg、Sr等微量元素相对富集 ,Mn等相对亏损 ;②淡水养殖珍珠中Mn相对富集 ,而S、Na、Mg、Sr相对亏损 ,与海水养殖珍珠微量元素特征正好相反。研究成果对养殖珍珠的生长环境的判定及其类型的精确鉴定具有重要意义。

关键词：养殖珍珠微量元素生长环境鉴定等离子光谱 x射线荧光探针

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镁合金的电偶腐蚀机理研究

镁合金的电偶腐蚀机理研究

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作者：刘泽琪武汉工程大学

学位级别：硕士

镁合金因其密度低、金属比硬度高、易于机械加工成型等优异的特性,被广泛地使用在汽车行业、航空等领域。由于镁合金材料的标准电极电位极低,在和其他金属材料接触时会很容易引起电偶腐蚀。本文建立了AZ91D镁合金与2002铝合金的电偶体系... 详细信息

镁合金因其密度低、金属比硬度高、易于机械加工成型等优异的特性,被广泛地使用在汽车行业、航空等领域。由于镁合金材料的标准电极电位极低,在和其他金属材料接触时会很容易引起电偶腐蚀。本文建立了AZ91D镁合金与2002铝合金的电偶体系,对其展开探究。主要的研究工作和结果如下:1.通过电化学检测方法与表面分析方法,探究了AZ91D镁合金材料与2002铝合金材料在纯水中的电偶腐蚀的情况及机理。结果表明,偶合后的容抗弧直径之和明显大于未偶合条件下的容抗弧直径之和,阻抗模值也相应的增加,这可能是由于二者之间的电偶效应引起更多Mg(OH)膜的形成。随着浸泡时间的延长,偶合后镁合金和铝合金之间的电偶电流密度先减小后增加,偶合电位先正移后逐渐负移,电偶电流密度的减小可能归结为阴阳极表面腐蚀产物的累积导致阴、阳极电阻的增加。通过SEM和xPS的表征测试可知,在纯水中,AZ91D镁合金偶合过程中的腐蚀产物是由致密的内腐蚀产物膜及相对疏松的外腐蚀产物膜所构成的。2.通过电化学检测和表面分析方法,研究了AZ91D镁合金材料与2002铝合金材料在含氯水溶液中的电偶腐蚀情况。(1)在模拟自来水溶液中(0.5mg/L Na Cl溶液),经过偶合后它们的腐蚀电位均正移,侵蚀速率增大,这可能归结为它们之间的电偶效应加速促进了电偶腐蚀的阴极过程,并同时抑制了铝合金表面钝化作用膜的形成。但随着浸泡时间的延长,它们之间的偶合电位先正移后逐渐负移,电偶电流密度先增加后减小,最后逐渐增加并达到稳定的状态。这可能归结为起始它们之间的电偶效应促进了镁合金的腐蚀。随着浸泡时间的延长,镁合金表面腐蚀产物进一步累积,活性阳极表面减少导致腐蚀速率减小。浸泡后期,因阴极析氢而产生对镁合金表面腐蚀产物膜的破坏,与此同时,溶液p H的升高,铝的溶解产生的氢气导致其表面腐蚀产物膜的破坏,使得其电偶腐蚀加速。(2)在模拟海水溶液中(3.5%Na Cl溶液),偶合后,镁合金和铝合金的腐蚀电位显著负移,且腐蚀速率增加,这表明了氯离子浓度的增加显著的加速了它们的阳极过程。而且,偶合后它们之间的电位差减小,这可能归结为铝合金腐蚀电位的显著负移。在腐蚀初期,由于它们之间的电偶效应加速了它们之间电偶腐蚀。随着浸泡时间的延长,由于镁合金表面腐蚀产物膜不断累积,使得其阳极过程逐渐被抑制,导致偶合电位缓慢正移,电偶电流密度的减小。随着浸泡时间的进一步延长,由于腐蚀产物的积累,以及阴极析氢和氯离子对镁合金表面腐蚀产物膜的破坏,最终导致其电偶电流密度逐渐达到相对稳定的状态。3.采用电化学测试方法和表面分析方法研究了腐蚀产物对AZ91D镁合金与2002铝合金之间电偶腐蚀行为的影响。结果表明,预腐蚀形成的腐蚀产物在腐蚀初期具有一定防护功能,导致其腐蚀电位正移。在预腐蚀后的镁合金和铝合金偶合后,它们间的电偶效应加速促进了镁合金的腐蚀。随着腐蚀的持续进行,由于阴极析氢和铝合金的阴极腐蚀导致腐蚀产物松散,从而加速了它们之间的电偶腐蚀。

关键词： AZ91D镁合金 2002铝合金电偶腐蚀腐蚀产物 x射线荧光探针

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