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聚氨酯用环保型催化剂的性能及其动力学

合成树脂及塑料 2024年第1期41卷 29-34页

作者：邰名扬陈磊王晓飞桂雪峰涂园园林树东胡继文中国科学院广州化学研究所广东省电子有机聚合物材料重点实验室中国科学院新型特种精细化工品工程实验室广东广州510650 中国科学院大学北京100049 国科广化韶关新材料研究院广东韶关512400

以二月桂酸二丁基锡为参照,研究了异辛酸铋、新癸酸铋、十三烷酸铋、异辛酸锌四种环保型催化剂对异氰酸酯与羟基反应的催化效果、相对选择性及投料顺序的影响,并研究了不同催化剂的反应动力学。结果表明:四种环保型催化剂反应速率不同,... 详细信息

以二月桂酸二丁基锡为参照,研究了异辛酸铋、新癸酸铋、十三烷酸铋、异辛酸锌四种环保型催化剂对异氰酸酯与羟基反应的催化效果、相对选择性及投料顺序的影响,并研究了不同催化剂的反应动力学。结果表明:四种环保型催化剂反应速率不同,存在两个反应阶段。在60℃条件下,第一阶段十三烷酸铋的催化效果更好,第二阶段异辛酸铋的催化效果更好。通过计算不同反应体系的活化能、活化焓和活化熵,揭示了四种环保型催化剂的一些催化性质。

关键词：环保聚氨酯催化剂有机铋有机锌

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季节划分和变化研究进展

地理科学进展 2024年第4期43卷 826-840页

作者：林蔚孙秀宝任国玉张键彬福建理工大学智慧海洋科学技术学院福州350118 中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室广州510301 中国地质大学(武汉)环境学院武汉430074 国家气候中心气候研究开放实验室北京100081 中国科学院大学北京100049

季节是全球和区域人类农业生产活动遵循的重要气候年内变化规律。近半个世纪以来全球地表气温明显升高,与地表气温相关联的季节起讫和持续时间等参数也随之发生显著变化。首先,论文总结了目前广泛应用的三大类季节定义方式,包括从行星... 详细信息

季节是全球和区域人类农业生产活动遵循的重要气候年内变化规律。近半个世纪以来全球地表气温明显升高,与地表气温相关联的季节起讫和持续时间等参数也随之发生显著变化。首先,论文总结了目前广泛应用的三大类季节定义方式,包括从行星角度出发的固定长度季节定义法、气温的绝对和相对阈值季节定义法、区域地理因素和天气平均态转变的季节定义法;其次,回顾了当前利用不同动态指标定义季节主要获得的历史时期冷季缩短、暖季变长的时空规律,以及气候变暖背景下自然变率和外强迫对季节长度变化原因的解释;最后,从季节定义方法的应用领域和空间上通用性角度评述了各个方法的优缺点,并从数据偏差影响、通用指数发展、气候变暖背景下变化机理三方面对未来进行了展望。研究结果明确了季节划分方式间的差别、季节变化特征及原因,不仅有利于指导农业生产,也可以为妥善应对气候变化提供可靠科学信息。

关键词：季节划分季节长度变化原因全球气候变暖

矿物组成对离子吸附型稀土矿中稀土元素浸出效率的影响

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地球化学 2024年第1期53卷 42-52页

作者：韩斌顾秋蓓龙诗琴张奕陈情泽朱润良朱建喜中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

稀土开采本质上是利用离子交换作用将稀土元素从矿物(黏土矿物、铁(氢)氧化物)表面解吸下来的过程,厘清不同类型矿物对稀土元素浸出的影响,对于提高开采效率至关重要。(NH_(4))_(2)SO_(4)溶液是稀土元素浸矿时的常用提取剂,SO_(4)^(2−)... 详细信息

稀土开采本质上是利用离子交换作用将稀土元素从矿物(黏土矿物、铁(氢)氧化物)表面解吸下来的过程,厘清不同类型矿物对稀土元素浸出的影响,对于提高开采效率至关重要。(NH_(4))_(2)SO_(4)溶液是稀土元素浸矿时的常用提取剂,SO_(4)^(2−)可以通过与稀土元素络合、改变矿物表面电荷性质以及键桥作用等影响稀土元素在矿物表面的吸附/解吸行为,进而影响浸出效率。本研究以高岭石和水铁矿分别作为黏土矿物和铁(氢)氧化物的代表,通过向离子吸附型稀土原矿中添加不同含量(0、5%和10%)的高岭石或水铁矿,结合批量实验、X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)及原位红外光谱(in situ ATR-FTIR)等分析表征手段,模拟不同浸取剂体系(NH_(4)Cl和(NH_(4))_(2)SO_(4))下,矿物类型对稀土元素浸取的影响。结果表明,在空白对照组中(未添加高岭石和水铁矿),NH_(4)Cl浸出稀土元素浓度略高于(NH_(4))_(2)SO_(4),但浸出液的稀土元素配分模式以及残渣中弱晶质铁(氢)氧化物结合态含量均无明显差异。添加高岭石后,两个体系中稀土元素浸出浓度及配分模式和残渣中弱晶质铁(氢)氧化物结合态含量均与空白对照组无明显差异。然而,在添加水铁矿后,两个体系中稀土元素浸出浓度显著降低且浸出液里稀土元素发生分异,弱晶质铁(氢)氧化物结合态含量显著提高。且水铁矿的添加量越多,稀土元素浸出浓度越低、弱晶质铁(氢)氧化物结合态含量越高、浸出液里稀土元素(特别是中、重稀土元素)的分配系数越低,采用(NH_(4))_(2)SO_(4)作为浸取剂时,上述差异更为显著。综上所述,矿床中铁(氢)氧化物的存在不利于稀土元素的浸出,尤其是使用(NH_(4))_(2)SO_(4)作为浸取剂时浸取效率更低,在实际开采过程中应根据矿床中的矿物组成,选用合适的提取剂,以提高浸取效率。

关键词：离子吸附型稀土矿床黏土矿物铁(氢)氧化物稀土元素浸取

热红外光谱特征和磁化率在矽卡岩型矿床找矿勘查中的应用—以鄂东南铜绿山铜金铁矿床为例

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地球化学 2024年

作者：吕翼辉张世涛高剑峰陈华勇夏明哲徐浩丁帝长安大学地球科学与资源学院中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室中国科学院大学中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室成都理工大学地球与行星科学学院

湖北铜绿山铜金铁矿床是长江中下游成矿带内最大的矽卡岩型铜多金属矿床之一，矿体主要呈透镜状及似层状产于早白垩世石英二长闪长（玢）岩与（白云质）大理岩的接触带。本次研究通过热红外光谱分析，在铜绿山矿区内识别出矽卡岩矿物... 详细信息

湖北铜绿山铜金铁矿床是长江中下游成矿带内最大的矽卡岩型铜多金属矿床之一，矿体主要呈透镜状及似层状产于早白垩世石英二长闪长（玢）岩与（白云质）大理岩的接触带。本次研究通过热红外光谱分析，在铜绿山矿区内识别出矽卡岩矿物、退化蚀变矿物、碱性长石、斜长石、石英和碳酸盐类矿物等49种矿物。结合岩相学观察和已有的短波红外光谱蚀变填图，从热液矿化中心到远端可以将铜绿山矿区的围岩蚀变分带依次划分为: 矽卡岩-热液矿化中心带（蚀变带Ⅲ）、近矽卡岩化带（蚀变带Ⅱ）、远端成矿岩体（蚀变带Ⅰ）或远端大理岩带（蚀变带Ⅳ），且在靠近矽卡岩-热液矿化中心附近，铁镁绿泥石、铁绿泥石、皂石、高岭石、矽卡岩和退化蚀变矿物显著增多。此外，对大量钻孔岩心样品进行磁化率分析，结果显示矿区样品的磁化率值变化范围较大(0～2000×10-3SI)，且在靠近热液矿化中心区域磁化率值显著增高，这主要是由于相应的铁磁性矿物和矽卡岩矿物含量显著增高所导致的。综上，我们提出铁镁绿泥石、铁绿泥石、矽卡岩和退化蚀变矿物的显著增多，石榴子石Pos11400>11400 nm以及磁化率值显著增大可以作为铜绿山矽卡岩型铜金铁矿床新的找矿勘查标识。

关键词：热红外光谱磁化率勘查标识矽卡岩型矿床鄂东南矿集区

广西白云岩风化土壤剖面稀土元素地球化学特征

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地球与环境 2024年

作者：鲁文佳宁增平高庭宋长顺刘意章孙静肖唐付刘承帅中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室中国科学院大学广州大学环境科学与工程学院

稀土元素（REE）常被用于示踪岩石风化成土过程、土壤物质来源与成因示踪等研究，研究碳酸盐岩及其发育土壤的稀土元素地球化学特征对于深入认识岩石风化成土过程以及元素地球化学循环等具有重要意义。本文选取广西某白云岩原生风化剖... 详细信息

稀土元素（REE）常被用于示踪岩石风化成土过程、土壤物质来源与成因示踪等研究，研究碳酸盐岩及其发育土壤的稀土元素地球化学特征对于深入认识岩石风化成土过程以及元素地球化学循环等具有重要意义。本文选取广西某白云岩原生风化剖面为研究对象，对剖面中稀土元素的含量、空间分布特征和迁移规律等进行研究与探讨。结果表明：（1）广西环江白云岩风化剖面基岩稀土元素平均含量仅为2.110μg/g，从基岩到表层土，稀土元素含量呈现逐渐升高趋势，具体表现为：基岩更多还原AbstractFilter('ChDivSummary', 'ChDivSummaryMore', 'ChDivSummaryReset');

关键词：稀土元素碳酸盐岩风化剖面地球化学特征

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酸溶法ICP-MS准确测定岩石样品B含量

地球化学 2024年

作者：王日晶朱冠虹赵森马金龙中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室中国科学院深地科学卓越创新中心中国科学院大学中国科学院大学地球科学与行星学院

岩石中硼（B）含量的准确测定对于探究岩石成因、沉积环境和重建古环境等领域具有不可忽视的重要意义。然而，岩石的复杂基质和B的易挥发性使得B含量的精准测定成为一项挑战性的任务。本研究旨在开发一种可靠且高效的硅酸盐岩和碳酸盐... 详细信息

岩石中硼（B）含量的准确测定对于探究岩石成因、沉积环境和重建古环境等领域具有不可忽视的重要意义。然而，岩石的复杂基质和B的易挥发性使得B含量的精准测定成为一项挑战性的任务。本研究旨在开发一种可靠且高效的硅酸盐岩和碳酸盐样品中B含量的测定方法。实验中选择了常用的不同岩性（包括超基性岩、玄武岩、长英质岩、沉积岩和碳酸盐岩）的12个地质标准参考物质。岩石样品采用HF消解加甘露醇抑制B的挥发，消解之后的样品通过离心分离上清液与残留固体，上清液低温浓缩后，用2% HNO3提取，稀释后直接进行ICP-MS测试B含量。实验结果表明，尽管地质标准参考物质的岩性和B含量各有差异，但统一采用HF溶解样品均可获得准确的B含量（B: 2.12～198 μg/g， RSD<5%），数据结果与前人报道的文献数据在分析误差内基本一致，验证了该方法的可靠性和便捷性。本方法不仅适用于硅酸盐岩石，同样适用于碳酸盐岩石中B含量的测定，这将为后期快速而精准测量地质样品的B含量提供技术手段。

关键词：硅酸盐岩碳酸盐岩 B含量 ICP-MS 地质参考物质

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东江流域河流碳硅耦合特征及其控制机制

地球化学 2024年

作者：张超韦刚健刘熙叶丰黄龙崔灏张卓盈罗仿王利伟中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室中国科学院深地科学卓越创新中心中国科学院大学地球与行星科学学院

开展淡水体系生物地球化学循环过程的碳硅耦合研究有助于更好理解陆地–河流–海洋的生源要素循环过程。近年来，淡水体系碳硅耦合过程的研究主要以天然湖泊或水库为主，针对流速更快，水体驻留时间更短、具有更多陆源物质直接输入... 详细信息

开展淡水体系生物地球化学循环过程的碳硅耦合研究有助于更好理解陆地–河流–海洋的生源要素循环过程。近年来，淡水体系碳硅耦合过程的研究主要以天然湖泊或水库为主，针对流速更快，水体驻留时间更短、具有更多陆源物质直接输入的河流生态系统的研究偏少，其碳硅耦合过程的影响因素及控制机制尚不清晰。本研究选择华南东江流域，开展不同季节无机碳（DIC）、碳同位素组成(δ13CDIC)和溶解硅（DSi）的观测，发现流域内碳酸盐类矿物化学风化及土壤CO2输入是影响河水δ13CDIC的重要过程，水生生物，特别是浮游植物光合作用及汛期陆源DIC的输入也可能影响河水δ13CDIC。东江河水碳硅耦合过程则主要受流域硅酸盐类矿物化学风化和水生生物活动影响，尤其是“生物泵”作用能有机耦合碳硅循环过程，该作用与温度和大气降水等气候因素密切相关。上述认识有助于更全面了解淡水生态系统的碳硅耦合过程，更好评估其对全球碳循环的贡献。

关键词：溶解无机碳 C同位素碳硅耦合东江流域

我国南方桉树人工林区水体泛黑物质分子组成及形成机理

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1069-1081,I0008页

作者：黎明杰蒋彬郭晋川潘越蒋然廖玉宏张晓红朱新海陈子龙中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室广州510640 中国科学院深地科学卓越创新中心广州510640 广西壮族自治区水利科学研究院广西壮族自治区水工程材料与结构重点实验室南宁530023 中国科学院大学北京100049 珠江水利委员会珠江水利科学研究院水利部珠江河口治理与保护重点实验室广州510640 中山大学广州510275

我国南方桉树人工林区水库在秋冬季频繁出现黑水现象。现有研究指出,桉树叶中单宁酸等物质与金属离子(如铁离子)反应产生的金属-有机质络合物是导致这一现象的主要原因。然而,目前对于桉树叶中能形成金属-有机质络合物的潜在有机质前体... 详细信息

我国南方桉树人工林区水库在秋冬季频繁出现黑水现象。现有研究指出,桉树叶中单宁酸等物质与金属离子(如铁离子)反应产生的金属-有机质络合物是导致这一现象的主要原因。然而,目前对于桉树叶中能形成金属-有机质络合物的潜在有机质前体物认识仍然有限,基于分子组成层面的桉树人工林区水库水体泛黑形成机理也尚不清楚。为此,本研究利用傅立叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)等手段,对桉树叶浸泡液与典型桉树林区水库(金窝水库和天雹水库)水体中可溶性有机物进行了分子组成的分析。研究结果显示,桉树叶浸泡液主要由以苯三酚、没食子酸为母体的多酚类化合物及其多聚衍生物构成,其中最典型的化合物是鞣花酸(C_(14)H_(6)O_(8))。冬季水库水中鞣花酸强度远高于夏季,且表层水体高于底层水体,这表明秋冬季大量凋落的桉树叶释放出的这些芳香多酚类物质会显著促进水库黑水的形成。进一步的实验证明,鞣花酸、苯三酚和没食子酸都会与铁离子发生络合反应,生成黑色沉淀。这些结果均表明,桉树叶溶解出的芳香多酚类物质是导致水库变黑的核心因素。本研究基于分子组成层面提出了桉树人工林区水库水体泛黑形成机理,对于桉树人工林区的黑水治理和保障水库饮用水安全具有十分重要的意义。

关键词：桉树黑水芳香多酚类物质鞣花酸金属-有机质络合物傅立叶变换离子回旋共振质谱

东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石岩的年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 125-143,I0008-I0011页

作者：王春涛李五福王秉璋王强张新远王涛郑英金婷婷刘建栋袁博武韩晓龙曹锦山王泰山谭运鸿李玉龙青海省地质调查院青海西宁810012 青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012 中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成... 详细信息

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成分以及形成环境等方面的研究,不仅对重建东昆仑古构造环境具有重要的意义,还可推动东昆仑稀有金属成矿规律研究与找矿突破。本文在野外地质调查的基础上,选取杂岩体中重要的含矿辉石岩为研究对象,开展了单矿物电子探针原位分析、磷灰石和榍石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。结果显示,东昆仑大格勒地区辉石岩的形成时代为418 Ma。辉石岩主要矿物中存在似长石(霞石)、碱性暗色矿物(富铁黑云母),单斜辉石为透辉石,角闪石为钙质角闪石(铁韭闪石),黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母。岩石地球化学特征显示辉石岩具有富K(K_(2)O>Na_(2)O)、CaO含量高、轻稀土元素强烈富集、富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,不亏损Nb、Ta元素,亏损Zr、U、Ti等高场强元素的特征。全岩的(87Sr/86Sr)i为0.704058~0.704278,ε_(Nd)(t)为-0.4~-0.2。矿物组成、元素和同位素地球化学特征均指示大格勒辉石岩为钾质碱性岩,具有与OIB相似的特征,岩浆源区为EMⅠ型地幔端元。岩石的形成过程为母岩浆在相对较深的地幔源区经历了1%~3%较低程度的部分熔融作用,在上侵过程中经历了较强的分离结晶作用和微弱的同化混染作用,其形成时代为该地区岩浆活动最强烈的时期,可能与碰撞后软流圈地幔的上涌和岩石圈的强烈伸展相关。

关键词：辉石岩年代学地球化学 Sr-Nd同位素大格勒