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地表“矿物膜”半导体矿物光电子调控微生物群落结构演化特性研究
被引量：
4
1
作者
任桂平
鲁安怀
+2 位作者
李艳
王长秋
丁竑瑞
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期195-206,共12页
矿物-微生物交互作用广泛参与地球表层系统物质循环与能量流动过程,深刻地影响着一系列重要的地表生物地球化学进程。近年来地表半导体矿物的相关研究,为矿物-微生物交互作用提供了崭新研究方向,揭示地表"日光-半导体矿物-微生物&q...
矿物-微生物交互作用广泛参与地球表层系统物质循环与能量流动过程,深刻地影响着一系列重要的地表生物地球化学进程。近年来地表半导体矿物的相关研究,为矿物-微生物交互作用提供了崭新研究方向,揭示地表"日光-半导体矿物-微生物"系统电子传递过程及其环境效应,是地质微生物学交叉领域研究的核心科学问题之一。本研究从地表不同生境"矿物膜"出发,以光电化学技术证实喀斯特、红壤、岩石漆"矿物膜"在1000min长时间循环实验中平均光电流值约为5.4、3.4、3.2μA/cm^2,证实"矿物膜"良好日光响应特性且铁锰氧化物矿物在其中发挥核心作用。基于笔者前期研究所发现的"矿物膜"电活性菌富集且与半导体矿物分布呈正相关性这一现象,本文进一步构建模拟光电子红壤细菌群落系统,20天后细菌群落α多样性显著提升,研究证实细菌群落具有模拟光电子响应活性,且电极与溶液群落均具有演化方向性;16S rRNA测序分析表明模拟光电子作用下Shewanella、Pseudomonas、Streptococcus、Lactobacillus、Acinetobacter等电活性菌显著富集。综上,本文研究结果间接证实地表半导体矿物光电子可有效调控微生物群落结构并促进电活性菌在"矿物膜"中富集。
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关键词
地表“矿物膜”
半导体矿物
光电子
电活性菌
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职称材料
脑动脉粥样硬化斑块中不同类型钙化集合体的矿物学特征及分布规律
2
作者
李源
王长秋
+3 位作者
鲁安怀
李艳
杨重庆
李康
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期291-299,共9页
钙化是脑动脉粥样硬化的重要指示,并与粥样硬化的发展密切相关。脑动脉粥样硬化斑块钙化灶中存在球状与块状两类不同形貌的矿物集合体,但是关于两类钙化矿物学特征的区别以及其在病灶中空间分布规律的研究仍不充分。选取具有不同程度钙...
钙化是脑动脉粥样硬化的重要指示,并与粥样硬化的发展密切相关。脑动脉粥样硬化斑块钙化灶中存在球状与块状两类不同形貌的矿物集合体,但是关于两类钙化矿物学特征的区别以及其在病灶中空间分布规律的研究仍不充分。选取具有不同程度钙化的脑动脉粥样硬化样品,利用扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)及其附带的选区电子衍射(SAED)以及拉曼光谱(Raman),对钙化物的形貌、构造以及基于空间分布的物相组成及化学成分的变化进行了研究。研究表明,钙化灶中心由块状钙化构成,周围分布着球状钙化。块状钙化中物相分布不均匀,其中心由碳羟磷灰石(CHA)构成,边缘除CHA外还含有部分无定型磷酸钙(ACP)。球状钙化由白磷钙石(WH)与CHA构成。
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关键词
脑动脉
动脉粥样硬化
球状钙化
碳羟磷灰石
白磷钙石
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职称材料
方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究
被引量：
15
3
作者
朱莹
黎晏彰
+3 位作者
鲁安怀
丁竑瑞
李艳
王长秋
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期459-469,共11页
利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO_(3)^(2-)的...
利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO_(3)^(2-)的面外弯曲振动(ν_(2))、反对称伸缩振动(ν_(3))和平面内弯曲振动(ν_(4)),使各光谱特征峰均向高频端迁移。基于黑体辐射定律以及在80℃、400~2000 cm^(-1)矿物的辐射能量谱,结果显示方解石、白云石、菱镁矿的发射率依次减少(0.951,0.938,0.895)。三种矿物的红外吸收光谱和发射光谱中的振动位置均受CO_(3)^(2-)基频的显著影响,在1300~1650 cm^(-1)均产生宽的低吸收带,该吸收带与CO_(3)^(2-)的反对称伸缩振动相关,且吸收带范围(202,236,272 cm^(-1))与发射率之间呈负相关关系。因此,当最强化学键的振动出现在发射光谱窄的吸收带范围内会产生相对较高的辐射能和发射率。此外,矿物的晶体结构也会影响发射率,大的离子半径、键长和晶胞体积将降低辐射过程中能量的吸收,增强辐射特性。综上研究结果,方解石、白云石和菱镁矿的拉曼光谱和红外光谱揭示了金属原子的相对质量对光谱学特征的显著影响,其发射率可能受到C-O键的反伸缩振动范围、最强吸收带控制的最低发射率以及矿物晶体结构的共同影响。这项研究呈现了必要的光谱信息和热发射率数据以识别特定的碳酸盐矿物,为类似矿物的光谱特征研究奠定了基础;同时为进一步认识地壳中大量的碳酸盐矿物提供了研究方法,也为地外勘探的深入研究给予相关的理论基础。
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关键词
碳酸盐矿物
中红外吸收光谱
远红外吸收光谱
热红外发射光谱
晶体结构
发射率
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职称材料
题名
地表“矿物膜”半导体矿物光电子调控微生物群落结构演化特性研究
被引量：
4
1
作者
任桂平
鲁安怀
李艳
王长秋
丁竑瑞
机构
兰州
大学
地质
科学
与矿产资源
学院
甘肃省西部矿产资源
重点
实验室
北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室/矿物环境功能北京市重点实验室
出处
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期195-206,共12页
基金
国家重点基础研究发展计划“973”项目(2014CB846001)
国家自然科学基金项目(41230103,91851208,41820104003)
兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金(lzujbky-2020-37)。
文摘
矿物-微生物交互作用广泛参与地球表层系统物质循环与能量流动过程,深刻地影响着一系列重要的地表生物地球化学进程。近年来地表半导体矿物的相关研究,为矿物-微生物交互作用提供了崭新研究方向,揭示地表"日光-半导体矿物-微生物"系统电子传递过程及其环境效应,是地质微生物学交叉领域研究的核心科学问题之一。本研究从地表不同生境"矿物膜"出发,以光电化学技术证实喀斯特、红壤、岩石漆"矿物膜"在1000min长时间循环实验中平均光电流值约为5.4、3.4、3.2μA/cm^2,证实"矿物膜"良好日光响应特性且铁锰氧化物矿物在其中发挥核心作用。基于笔者前期研究所发现的"矿物膜"电活性菌富集且与半导体矿物分布呈正相关性这一现象,本文进一步构建模拟光电子红壤细菌群落系统,20天后细菌群落α多样性显著提升,研究证实细菌群落具有模拟光电子响应活性,且电极与溶液群落均具有演化方向性;16S rRNA测序分析表明模拟光电子作用下Shewanella、Pseudomonas、Streptococcus、Lactobacillus、Acinetobacter等电活性菌显著富集。综上,本文研究结果间接证实地表半导体矿物光电子可有效调控微生物群落结构并促进电活性菌在"矿物膜"中富集。
关键词
地表“矿物膜”
半导体矿物
光电子
电活性菌
Keywords
"mineral membrane"on the earth surface
semiconducting minerals
photoelectron
electroactive genera
分类号
P574 [天文地球—矿物学]
P579 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
脑动脉粥样硬化斑块中不同类型钙化集合体的矿物学特征及分布规律
2
作者
李源
王长秋
鲁安怀
李艳
杨重庆
李康
机构
北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室/矿物环境功能北京市重点实验室
北京
医院病理科
北京
医院心内科
出处
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期291-299,共9页
基金
国家自然科学基金项目(41772033,41272048,40972210)。
文摘
钙化是脑动脉粥样硬化的重要指示,并与粥样硬化的发展密切相关。脑动脉粥样硬化斑块钙化灶中存在球状与块状两类不同形貌的矿物集合体,但是关于两类钙化矿物学特征的区别以及其在病灶中空间分布规律的研究仍不充分。选取具有不同程度钙化的脑动脉粥样硬化样品,利用扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)及其附带的选区电子衍射(SAED)以及拉曼光谱(Raman),对钙化物的形貌、构造以及基于空间分布的物相组成及化学成分的变化进行了研究。研究表明,钙化灶中心由块状钙化构成,周围分布着球状钙化。块状钙化中物相分布不均匀,其中心由碳羟磷灰石(CHA)构成,边缘除CHA外还含有部分无定型磷酸钙(ACP)。球状钙化由白磷钙石(WH)与CHA构成。
关键词
脑动脉
动脉粥样硬化
球状钙化
碳羟磷灰石
白磷钙石
Keywords
cerebral artery
atherosclerotic plaques
spherical calcification
carbonate hydroxyapatite
whitlockite
分类号
P578.92 [天文地球—矿物学]
P579 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究
被引量：
15
3
作者
朱莹
黎晏彰
鲁安怀
丁竑瑞
李艳
王长秋
机构
北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室/矿物环境功能北京市重点实验室
出处
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期459-469,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1805900,2019YFC1805901)
国家自然科学基金项目(91851208)。
文摘
利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO_(3)^(2-)的面外弯曲振动(ν_(2))、反对称伸缩振动(ν_(3))和平面内弯曲振动(ν_(4)),使各光谱特征峰均向高频端迁移。基于黑体辐射定律以及在80℃、400~2000 cm^(-1)矿物的辐射能量谱,结果显示方解石、白云石、菱镁矿的发射率依次减少(0.951,0.938,0.895)。三种矿物的红外吸收光谱和发射光谱中的振动位置均受CO_(3)^(2-)基频的显著影响,在1300~1650 cm^(-1)均产生宽的低吸收带,该吸收带与CO_(3)^(2-)的反对称伸缩振动相关,且吸收带范围(202,236,272 cm^(-1))与发射率之间呈负相关关系。因此,当最强化学键的振动出现在发射光谱窄的吸收带范围内会产生相对较高的辐射能和发射率。此外,矿物的晶体结构也会影响发射率,大的离子半径、键长和晶胞体积将降低辐射过程中能量的吸收,增强辐射特性。综上研究结果,方解石、白云石和菱镁矿的拉曼光谱和红外光谱揭示了金属原子的相对质量对光谱学特征的显著影响,其发射率可能受到C-O键的反伸缩振动范围、最强吸收带控制的最低发射率以及矿物晶体结构的共同影响。这项研究呈现了必要的光谱信息和热发射率数据以识别特定的碳酸盐矿物,为类似矿物的光谱特征研究奠定了基础;同时为进一步认识地壳中大量的碳酸盐矿物提供了研究方法,也为地外勘探的深入研究给予相关的理论基础。
关键词
碳酸盐矿物
中红外吸收光谱
远红外吸收光谱
热红外发射光谱
晶体结构
发射率
Keywords
carbonate minerals
mid-infrared absorption spectroscopy
far-infrared absorption spectroscopy
infrared emission spectroscopy
crystal structure
emissivity
分类号
P574 [天文地球—矿物学]
P578.61 [天文地球—矿物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地表“矿物膜”半导体矿物光电子调控微生物群落结构演化特性研究
任桂平
鲁安怀
李艳
王长秋
丁竑瑞
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
2
脑动脉粥样硬化斑块中不同类型钙化集合体的矿物学特征及分布规律
李源
王长秋
鲁安怀
李艳
杨重庆
李康
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
3
方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究
朱莹
黎晏彰
鲁安怀
丁竑瑞
李艳
王长秋
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
15
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职称材料
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