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同步辐射X射线吸收光谱在环境矿物学中的应用 被引量:5
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作者 彭明生 胥焕岩 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2005年第3期217-221,共5页
本文介绍了同步辐射X射线吸收光谱(XAS)在环境矿物学中的应用与进展,尤其是在矿物载体催化剂的环境催化活性研究、固-液界面的微观机制研究、毒性痕量元素在矿物中赋存状态的研究、核废料的矿物处置研究等方面的发展现状。最后指出,XAS... 本文介绍了同步辐射X射线吸收光谱(XAS)在环境矿物学中的应用与进展,尤其是在矿物载体催化剂的环境催化活性研究、固-液界面的微观机制研究、毒性痕量元素在矿物中赋存状态的研究、核废料的矿物处置研究等方面的发展现状。最后指出,XAS对推动环境矿物学的发展、优化环境矿物材料和原料的工艺流程具有独特的优势,在我国还有待进一步加强其发展和应用。 展开更多
关键词 x射线吸收光谱 x射线吸收精细结构谱 x射线吸收近边结构谱 环境矿物学
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矿物和玻璃中MgK-边X射线吸收光谱研究 被引量:3
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作者 彭明生 李迪恩 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 1999年第4期254-256,共3页
The coordination of Mg in spinel, diopside and pyrope is 4,6 and 8,respectively. The spectral profiles of these minerals are different, and the Mg K edge shifts towards higher energy with increase in the coordination ... The coordination of Mg in spinel, diopside and pyrope is 4,6 and 8,respectively. The spectral profiles of these minerals are different, and the Mg K edge shifts towards higher energy with increase in the coordination number of Mg. The former may be related to the coordination geometry, and the latter to the Mg—O band distance. Mg K edge(peak 1) tends to shift to higher energy with the increase in Mg-O band distance, but also to shift to lower energy with increase in the band valence of Mg with oxygen. Mg in CaMgSi 2O 6(Di) NaAlSi 3O 8(Ab)glasses may be multiple structural sites. 展开更多
关键词 含镁矿物和玻璃 同步辐射 x射线吸收光谱 MgK-边 xanes
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X射线吸收近边结构理论 被引量:3
3
作者 顾本源 陆坤权 《物理学进展》 CSCD 北大核心 1991年第1期106-125,共20页
在X射线吸收谱中,阈值之上60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性,称之为近边吸收结构(XANES)。它是由于激发光电子经受周围原子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周围环境中原子几何配置,而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的... 在X射线吸收谱中,阈值之上60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性,称之为近边吸收结构(XANES)。它是由于激发光电子经受周围原子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周围环境中原子几何配置,而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的电子态的结构。因此成为研究凝聚态物质的有用工具。本文较详细地介绍了XANES理论中的多重散射模型与计算方法。同时,也揭示多重散射理论与广延系统中通常采用的能带结构理论以及有限系统中的单电子的分子轨道方法之间的关系。并给出若干实例以说明XANES的多重散射理论的应用。 展开更多
关键词 x射线 近边吸收结构 吸收光谱
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碳酸盐岩储层原油裂解过程中的钙、硫分子地球化学研究——同步辐射XANES技术的应用
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作者 罗厚勇 刘文汇 +6 位作者 腾格尔 王万春 梁明亮 苏龙 韩元红 曹涛涛 赵恒 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期668-677,共10页
为了研究碳酸盐岩储层原油裂解过程中硫、钙元素赋存状态的变化,采集塔河油田TK772井奥陶系鹰山组产层的原油,通过半开放实验体系"地层孔隙热压生排烃模拟仪"开展仿真地层条件的成气模拟实验,利用同步辐射X射线吸收近边结物(X... 为了研究碳酸盐岩储层原油裂解过程中硫、钙元素赋存状态的变化,采集塔河油田TK772井奥陶系鹰山组产层的原油,通过半开放实验体系"地层孔隙热压生排烃模拟仪"开展仿真地层条件的成气模拟实验,利用同步辐射X射线吸收近边结物(XANES)技术对固体产物中的硫、钙元素的化学赋存状态进行精确检测。结果表明,原油直接裂解(原油+灰岩实验(系列1))固体产物中含硫化合物以噻吩类和硫酸钙为主,是原油裂解过程中部分噻吩类物质被氧化的结果;含钙化合物以碳酸钙为主。有溶解硫酸盐存在的原油裂解(原油+灰岩+硫酸镁实验(系列2))固体产物中含硫化合物以硫酸钙为主,噻吩类为辅,可能是溶解硫酸盐(硫酸镁)的加入、硫酸盐热化学还原反应(TSR)和溶蚀-沉淀作用共同作用的结果。系列2中伴随着温压的升高,H2S的生成和硫酸钙相对百分含量增加,指示原油裂解过程中发生了硫酸盐热化学还原反应(TSR);硫酸钙的生成和富集表明,TSR过程产生的酸性流体可以对碳酸盐岩储层产生明显的溶蚀作用,同时可能会生成次生膏盐。 展开更多
关键词 x射线吸收近边结物(xanes) 硫酸盐热化学还原反应 原油裂解 有机-无机相互作用 碳酸盐岩储层
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近三十年农田土壤磷分子形态的研究进展 被引量:36
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作者 刘瑾 杨建军 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期558-567,共10页
农田土壤磷的赋存形态决定迁移、转化及归趋过程,单单通过全磷或有效磷含量并不能全面、准确、长效地评估土壤磷的养分供应能力和生态环境风险,探索可持续的农田磷素管理措施迫切需要能够科学表征、准确认识土壤磷形态。随着分析测试技... 农田土壤磷的赋存形态决定迁移、转化及归趋过程,单单通过全磷或有效磷含量并不能全面、准确、长效地评估土壤磷的养分供应能力和生态环境风险,探索可持续的农田磷素管理措施迫切需要能够科学表征、准确认识土壤磷形态。随着分析测试技术发展,农田土壤磷形态领域经历了以传统连续提取法为主的分级组分研究,到目前基于先进光谱技术的分子形态研究的发展历程。液相磷-31核磁共振技术(P-NMR)、基于同步辐射的X射线吸收近边结构谱技术(P-XANES)是当今土壤磷分子形态表征的主流技术,分别促进土壤多种有机磷和无机磷(铁磷/钙磷/铝磷)分子形态的有效识别。借助Histcite软件进行引文网络分析,梳理了近三十年(1990—2019年)土壤磷分子形态研究发展历程中具有重大借鉴意义的关键性成果,基于此综述了该领域的发展脉络,归纳发现农田土壤磷分子形态研究最初主要借助P-NMR技术侧重有机磷分子形态表征,而后过渡至与同步辐射XANES以及X射线微探针技术相结合,实现了土壤磷分子形态的全面认识。最后,对多谱学技术联用推动土壤磷分子形态研究的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 分子形态 液相磷-31核磁共振(P-NMR) 同步辐射 x射线吸收近边结构谱(xanes) x射线微探针
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利用橄榄石中的钒研究洋中脊玄武岩的氧逸度
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作者 夏群科(编译) 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期896-896,共1页
氧逸度是控制变价元素地球化学行为和岩浆去气过程中挥发分行为的关键参数。因此,了解洋中脊玄武岩(MORB)的氧逸度有助于约束大气和地慢化学演化过程。迄今为止,诸多手段可用于研究玄武岩氧逸度,如针对Fe在玄武岩熔体中价态变化的分析、... 氧逸度是控制变价元素地球化学行为和岩浆去气过程中挥发分行为的关键参数。因此,了解洋中脊玄武岩(MORB)的氧逸度有助于约束大气和地慢化学演化过程。迄今为止,诸多手段可用于研究玄武岩氧逸度,如针对Fe在玄武岩熔体中价态变化的分析、V在橄榄石-玄武岩之间的分配系数、全岩V/Sc变化和锆石Ce异常等。其中,Fe的X射线吸收近边结构(Fe-XANES)因其高精度和空间分辨率而得到重视。全球MORB的Fe-XANES分析结果显示其氧逸度分布范围是FMQ-0.18士0.16。然而,一旦玄武岩经历较强的风化蚀变、变质作用,Fe-XANES便未必能够给出可靠的分析结果。 展开更多
关键词 洋中脊玄武岩 氧逸度 化学演化 x射线吸收近边结构 变质作用 橄榄石 空间分辨率 xanes
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排气再循环对柴油机颗粒官能团的影响 被引量:1
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作者 王忠 赵洋 +2 位作者 瞿磊 孙波 李瑞娜 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期177-182,共6页
通过对不同EGR率、EGR废气组分以及EGR温度下产生的颗粒进行采集,采用X射线近边吸收光谱(NEXAFS)技术,研究了EGR对柴油机颗粒官能团的影响.通过分析颗粒的NEXAFS谱线特征,确定了颗粒中官能团的主要组分,采用分峰拟合方法,考察了EGR对... 通过对不同EGR率、EGR废气组分以及EGR温度下产生的颗粒进行采集,采用X射线近边吸收光谱(NEXAFS)技术,研究了EGR对柴油机颗粒官能团的影响.通过分析颗粒的NEXAFS谱线特征,确定了颗粒中官能团的主要组分,采用分峰拟合方法,考察了EGR对官能团相对含量的影响规律.结果表明:柴油机颗粒中碳官能团主要分布在近边能量为284~292,e V范围内,呈典型石墨结构,主要包括不含氧的芳香基碳和石墨碳官能团,醌类、羧基、羰基和酚/酮类等含氧官能团以及脂肪族C—H官能团;随着EGR率增加,颗粒中不含氧官能团逐渐降低,含氧官能团以及脂肪族C—H官能团呈升高趋势,说明EGR对于提高颗粒的氧化活性具有一定促进作用.废气中的CO_2增加了颗粒中含氧和脂肪族C—H官能团,降低了不含氧官能团,N2对官能团的相对含量影响不大;EGR温度增加,颗粒中不含氧官能团增加明显,含氧官能团以及脂肪族C—H官能团均有所降低. 展开更多
关键词 柴油机 排气再循环 颗粒 官能团 x射线边吸收光谱
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水泥窑共处置含Cr废物中Cr在不同温度下的形态转化 被引量:8
8
作者 范兴广 杨玉飞 +2 位作者 黄启飞 李忠武 于泓锦 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2014年第3期272-278,共7页
将Na2CrO4加入生料中模拟含Cr入窑物料[掺加比例为0.048%(以W计)],以探索水泥窑共处置含Cr废物过程中Cr的形态转化.将含Cr入窑物料在不同温度条件下进行煅烧,消解煅烧样品以分析Cr在不同温度下的残留率并利用XANES(X射线吸收近... 将Na2CrO4加入生料中模拟含Cr入窑物料[掺加比例为0.048%(以W计)],以探索水泥窑共处置含Cr废物过程中Cr的形态转化.将含Cr入窑物料在不同温度条件下进行煅烧,消解煅烧样品以分析Cr在不同温度下的残留率并利用XANES(X射线吸收近边结构光谱)技术分析煅烧样品中Cr的存在形态.结果表明:对应900、1000、1100、1200、1300和1450℃煅烧条件下,熟料中Cr的残留率分别为88.2%、70.7%、73.7%、67.2%、69.5%和67.8%.由于窑尾温度为1050—1100℃,并且Cr的残留率在1100℃较高,因此从窑尾添加含Cr废物可以减少水泥窑共处置含Cr废物过程中的Cr逸放.在900~1450℃煅烧条件下,所有样品中的Cr主要以CrO3、Cr2O3和CaCrO4的形式存在.1000℃煅烧温度下存在K2Cr2O7,但不存在K7CrO4;900℃和1100~1300℃煅烧温度下有K2CrO4存在,但不存在K2Cr2O7.1100~1450℃煅烧温度下,Cr元素进入到水泥熟料的主要矿物中,并主要以CrO3和Cr2O3的形式与其他物质结合生成了较为复杂的Ca4A16O12CrO4、Ca6Al4Cr2O15等. 展开更多
关键词 水泥窑共处置 xanes(x射线吸收近边结构光谱) 重金属 形态转化
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腐植酸增值尿素的多谱学分子结构表征 被引量:4
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作者 景建元 袁亮 +2 位作者 张水勤 李燕婷 赵秉强 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2610-2615,共6页
尿素生产过程中加入腐植酸生产腐植酸增值尿素,可以有效延缓尿素水解,提高作物产量与氮肥利用效率,然而在此过程中腐植酸(HA)与尿素(U)主要发生什么反应还未见报道。利用风化煤源HA生产含腐植酸5%,10%及20%的腐植酸增值尿素(HAU5,HAU10... 尿素生产过程中加入腐植酸生产腐植酸增值尿素,可以有效延缓尿素水解,提高作物产量与氮肥利用效率,然而在此过程中腐植酸(HA)与尿素(U)主要发生什么反应还未见报道。利用风化煤源HA生产含腐植酸5%,10%及20%的腐植酸增值尿素(HAU5,HAU10及HAU20),采集并分析了HAU5,HAU10,HAU20及U的红外谱图及其二阶导数谱图,用XPS与O(1s)NEXAFS分别对HAU20,HA及U进行表征;通过无水乙醇溶解HAU20的方式去除了HAU20中的尿素,并利用FTIR与XPS对醇不溶物(UHA)进行表征。结果表明:(1)FTIR原谱图及二阶导数谱图表明,腐植酸增值尿素伯胺C—N振动强度低于普通尿素,且振动强度随着HA添加量的提高而降低,XPS N(1s)与O(1s)NEXAFS检测到HAU20中分别存在较多仲胺氮与非羰基氧,且FTIR发现UHA酰胺特征明显,表明腐植酸增值尿素制备过程中HA与U发生了反应。(2)XPS C(1s)表明,HAU20与UHA羧基碳比例少于HA,FTIR结果表明,UHA中不存在HA中检测到的羧酸C—O—H面内弯曲振动,羧基CO伸缩振动位置发生偏移且伯胺氮特征明显,表明腐植酸的羧基参与了HA与U的反应,且反应方式为腐植酸羧基C—OH化学键断裂,与尿素胺基结合,脱水形成R—CO—NH—CO—NH。因此,采用光谱分析明晰了腐植酸增值尿素制备过程中,腐植酸与尿素的主要反应方式,这将为腐植酸增效尿素机理揭示以及增值尿素研制提供基础资料。 展开更多
关键词 腐植酸增值尿素 腐植酸 反应方式 傅里叶变换红外光谱 x射线光电子能谱 x射线边吸收光谱
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秸秆还田对土壤有机碳结构的影响 被引量:26
10
作者 石含之 赵沛华 +3 位作者 黄永东 吴志超 杜应琼 杜瑞英 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期536-542,共7页
秸秆还田既可以缓解土壤污染问题又可以增加土壤养分及改善土壤结构从而提高土壤质量。研究秸秆还田后土壤有机碳结构的变化对了解碳周转规律、促进农业管理和生产以及环境可持续发展具有重要意义。选取3种性质差异较大的土壤,分别为红... 秸秆还田既可以缓解土壤污染问题又可以增加土壤养分及改善土壤结构从而提高土壤质量。研究秸秆还田后土壤有机碳结构的变化对了解碳周转规律、促进农业管理和生产以及环境可持续发展具有重要意义。选取3种性质差异较大的土壤,分别为红壤、褐土及黑土。实验分为对照处理和添加质量分数为5%的水稻秸秆的秸秆处理。土壤在温室条件下培养24个月,每4个月取样一次,测定土壤中总有机碳含量及采用碳1s X射线吸收光谱测定土壤有机碳分子结构及各类型有机碳含量。实验结果显示,(1)黑土中总有机碳含量最高,达29.5-32.5 g·kg^-1,是红壤的4.7-6.4倍,褐土的3.9-4.9倍。加入秸秆后,红壤、褐土及黑土中有机碳含量较对照分别显著增加124%-196%、60%-110%和21%-28%。(2)3种土壤的对照中,有机碳主要以脂肪碳、羧基碳和烷氧碳存在。这3部分有机碳占总有机碳的百分比在红壤、褐土和黑土中分别为69.1%-86.6、79.6%-88.5%和87.3%-90.3%。加入秸秆后,3种土壤中有机碳类型依旧是上述3种有机碳占主导。(3)秸秆处理使红壤和黑土中有机碳疏水性增强,提高土壤团聚体稳定性,对改善土壤结构起促进作用。(4)秸秆加入后,红壤和褐土中发生正激发效应,这两种土壤中有机碳结构简单、稳定性减弱;黑土中发生负激发效应,其中有机碳结构趋于复杂,稳定性增强。 展开更多
关键词 秸秆还田 土壤有机碳 分子结构 碳1s x射线边吸收光谱
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陈皮对土壤中六价铬的去除效果及机理
11
作者 刘增俊 许贺峰 +1 位作者 郭彦旭 樊艳玲 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期128-138,共11页
获取廉价、易得且环境友好的高效修复药剂是Cr(Ⅵ)污染土壤修复的重要工作之一.基于室内模拟培养试验,研究了陈皮添加量和土壤中Cr(Ⅵ)初始浓度对Cr(Ⅵ)去除过程的影响,通过Illumina NovaSeq高通量测序技术和X射线近边吸收光谱(XANES)... 获取廉价、易得且环境友好的高效修复药剂是Cr(Ⅵ)污染土壤修复的重要工作之一.基于室内模拟培养试验,研究了陈皮添加量和土壤中Cr(Ⅵ)初始浓度对Cr(Ⅵ)去除过程的影响,通过Illumina NovaSeq高通量测序技术和X射线近边吸收光谱(XANES)等方法初步探讨了陈皮修复Cr(Ⅵ)污染土壤的机理.结果表明:当土壤中Cr(Ⅵ)初始浓度为(1 600.13±298.11) mg/kg、Cr(Ⅵ)浸出浓度为(143.20±13.5) mg/L、陈皮添加量为5%时,培养30 d后,土壤中Cr(Ⅵ)浓度及其浸出浓度分别降至(10.07±2.98)mg/kg和(1.02±0.30) mg/L,去除率分别达到99.37%和99.29%.土壤中Cr(Ⅵ)的去除效率随陈皮添加量的增加而增大,随Cr(Ⅵ)初始浓度的增加而减小,且添加陈皮后土壤中的Cr(Ⅵ)转化为生物有效性较低的Cr(Ⅲ).此外,陈皮的添加丰富了土壤细菌的营养底物,缓解了Cr(Ⅵ)对细菌生长的抑制作用.土壤中放线菌门(Actinobacteria)为最优菌门,微杆菌属(Microbacterium)、土壤球菌属(Agrococcus)、链球菌属(Streptococcus)和链霉菌属(Streptomyces) 4种Cr(Ⅵ)还原菌不同程度富集.研究显示,陈皮能在较短时间内有效降低污染土壤中Cr(Ⅵ)浓度及其浸出浓度,并影响了污染土壤中细菌群落结构及其组成;陈皮去除土壤中Cr(Ⅵ)的机制可能是其在土壤中水解的小分子有机物直接将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),以及作为碳源驱动Cr(Ⅵ)还原菌的富集进而间接降低Cr(Ⅵ)的毒性. 展开更多
关键词 陈皮 Cr(Ⅵ) 细菌群落结构 去除机制 修复 x射线边吸收光谱(xanes)
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土壤中硒形态研究进展
12
作者 周彧琛 李光一 +2 位作者 汪岸 肖玉芳 贾正勋 《农村科学实验》 2022年第16期234-236,共3页
对近年来关于土壤样品中硒的形态分析方法的研究成果进行了综述,总结了土壤中硒形态的提取方法,硒的检测手段包括:液相色谱-原子荧光光谱联用仪(LC-AFS)、高效液相色谱-电感耦合等离子质谱联用仪(HPLC-ICP-MS)等通过色谱分离与检测仪器... 对近年来关于土壤样品中硒的形态分析方法的研究成果进行了综述,总结了土壤中硒形态的提取方法,硒的检测手段包括:液相色谱-原子荧光光谱联用仪(LC-AFS)、高效液相色谱-电感耦合等离子质谱联用仪(HPLC-ICP-MS)等通过色谱分离与检测仪器联用测定硒的形态组分。此外,对土壤样品中的硒形态进行无损分析可用同步辐射X射线吸收近边结构分析方(XANES),并与连续化学提取液中硒的形态与研究进行比对,二者结果基本一致。概述了土壤的pH值、Eh值和腐殖质对硒形态的影响。 展开更多
关键词 硒形态 液相色谱-原子荧光光谱(LC-AFS) 高效液相色谱与电感耦合等离子质谱(HPLC-ICP-MS) 同步辐射x射线吸收近边结构分析(xanes) 影响因子
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