硅酸盐液体和玻璃的振动谱学研究

本文描述了振动光谱在硅酸盐液体及玻璃研究中的应用，提供了K2Si2O5和K2Si4O9的最新喇曼光谱资料，讨论了相对于熔体松弛时标的振动光谱时标。基于粘度及热容的实验测定，硅酸盐体系通常被描述为“液体”或“玻璃”。它们的特征测定的时标要比振动光谱实验长得多。由于硅酸盐架状结构在一般实验室温度范围内具较长的结构松弛时间，硅酸盐“玻璃”和“熔体”对振动光谱实验总是表现出相同的无松弛响应。这是“玻璃”与“熔体”光谱十分类似的原因之一。振动光谱很容易用来研究过冷硅酸盐熔体在高于玻璃转变温度Tg的条件下在实验室时标内由于结构松弛而发生的结构变化。对于这种研究，振动光谱是其它光谱方法，包括核磁共振方法在内的一种补充。我们的有关钾二硅酸盐（K－disilicate）和钾四硅酸盐（K－tetrasilicate）玻璃及熔体的喇曼光谱新结果显示出在Tg之上由于结构松弛所发生的效应。K2Si2O5的光谱表明：Q2硅酸盐种属的浓度随温度的升高而增高。我们确定K2Si2O5中2Q3＝Q2＋Q4种属形成的焓变化约为20kjmol－1，这与以前对Na2Si2O5近似的熔体所得到的值相近．对K2Si4O9玻璃，喇曼光谱显示出不同类型结构松弛的证据。在高于Tg时，随着温度的升高，590cm－1附近的强度增大，这可以解释为熔体中三元硅氧     

链状硅酸盐的周期缺陷——用高分辨电子显微镜观察到的一种新型面状晶格缺陷

<正> 硅氧四面体以共角方式线性连结便形成不分枝的单链。由于晶体的原子呈三维周期排列,所以一种结晶硅酸盐四面体链的结构图式,在一定的四面体数目之后就必须重复出现。这个数目用p表示,叫做链的周期(periodicity),现已发现p在2—12间变化。 有限数目的硅氧四面体单链以共角方式连结便形成复链,形成复链的单链数目m叫做四面体链的重复     

硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用

本文简述了硅酸盐熔体结构和岩浆液态不混溶作用的基本特征，计算了玄武岩中基质和液态不混溶共轭熔体对（富铁相和富硅相）的NBO／T值，发现三者具有不同的熔体结构（NBO／T值明显不同），据此总结出硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用之间的内在联系。同时利用硅酸盐熔体结构解释了组分对岩浆液态不混溶作用的影响。     

CO_2、熔体和麻粒岩变质作用

<正> 许多实验表明,CO_2在硅酸盐熔体中具有一定的溶解度,虽然这种溶解度有限(表1)。这种溶解度取决于熔体的成分,并随温度和压力的降低而降低。由于CO_2与非桥氧起反应而生成碳酸根离子,故聚合得不太强的熔体将会溶解较大量的CO_2。因为水有助于熔体解聚,故CO_2在含水熔体中的溶解度比在同成分的无水熔体中大得多。由于CO_2在硅酸盐熔体中的溶解度比在水中低得多,故CO_2饱和的熔体的结晶温度将比水饱和的熔体的要高。此外,由于在高温、高压下CO_2在熔体中的溶解度增     

碱性长石[SiO_4]四面体中铝含量测定的红外光谱法

为较准确明了地表达碱性长石的有序化特点,以便深入地研究其结构状态,本工作试用红外光谱法测定碱性长石的红外有序度θ和相应谱带的光密度比D_2/D_1,据此计算出铝在四个硅氧四面体等效位置上的含量。计算结果与X射线衍射法测定的结果基本上是吻合的。因此,本方法可用于测定碱性长石[SiO_4)四面体中的铝含量。     

某些硅-氧化合物的X射线光电子研究

在我们用俄歇电子能谱(AES)研究玻璃和天然硅酸盐的过程中,开始是研究硅的氧化作用过程以及硅-氧化学键。那时,我们在解释某些样品的俄歇谱时遇到了一系列困难,特别是要预测各种可能的LVV或LLV俄歇跃迁的能量,并不是一目了然的,产生这些困难的主要原因是:     

凹凸棒粘土对水质污染物的吸附

一、前言凹凸棒粘土(Attapulgite)是一种天然硅酸盐,典型的化学组成为(OH_2)_4·(OH)_2Mg_5Si_8O_(20)·4H_2O(其中Mg可被Al、Fe和其它元素取代)。其结构由互相平行的硅氧四面体(Si_4O_(11))双链组成。二条链之间则由六配位的镁原子(MgO_6)连结。这种粘土外观为灰白色,呈针状结晶,具有较高的表面积,有一定的     

根据红外光谱分析和分子轨道计算结果建立的钠长石熔体中水溶解机理的模式

H2O-和D2O－NaAlSi3O8（钠长石）玻璃的红外光谱与无水钠长石玻璃的红外光谱之间有两大差别：一是有许多由数个O－H伸缩振动引起的高于3000cm－1的谱带出现，二是在含水玻璃红外光谱中的900cm－1附近出现一个谱肩。未发现因D-H置换而引起的900cm－1谱肩的频率偏移。根据我们的红外光谱和分子轨道计算结果，以及以前的NMR和喇曼光谱，我们得出结论：H2O-钠长石玻璃的振动光谱中的900cm－1谱带是由AlQ3位置的Al-（OH）伸缩振动引起的。本文提出的模式为：当熔体中总水含量即[H2O]总＜30mol％时，分子水与网格离子Al3+相互作用而形成Al-（OH）和少量Si-（OH）键，当[H2O]总＞30mol％时，熔体中占主导地位的种属是分子水，而且H+在电荷平衡位置与Na+互换而生成NaOH分子或水化的Na+（H2O）n配合物。     

长江口邻近海域沉积物中生物硅溶解行为研究

对长江口邻近海域进行调查,分析沉积物中生物硅的空间分布特征,探讨影响生物硅溶解以及保存的因素.结果表明,生物硅含量的平面分布具有近岸高于远海的分布趋势,陆源输入、沉积速率以及水动力条件是影响生物硅在沉积物中埋藏的主要因素.生物硅溶解速率常数随空间以及深度无明显变化规律,间隙水中硅酸盐相对于生物硅溶解度的不饱和程度、有机外壳对生物硅的包裹以及间隙水中Al离子浓度等因素会影响生物硅的溶解进而会影响其在沉积物中的保存和间隙水中硅酸盐浓度的变化.     

铁基硅盐对土壤环境镉砷赋存形态及转化影响

为探明铁基硅盐对土壤镉砷赋存形态影响及各形态间转化规律,采用室内长期淹水培养吸附实验,研究不同比例铁硅材料对土壤离子态镉砷活性影响;筛选适宜铁基硅盐(FS)配比同时添加腐殖酸(FSC)和金属氧化物(FSCa),明确复配处理土壤中镉砷分级形态转化程度.结果显示,铁:硅比值增加10%,土壤pH值平均降低0.35;F₂-S₈处理土壤离子态镉降幅71%;F₁₀-S₀处理土壤离子态砷降低59.9%,离子态镉砷含量与硅酸盐-铁盐施用量互呈反比;处理F₄-S₆和F₆-S₄之间镉、砷钝化率产生交点,约为25%~30%.土壤中镉主要以可溶态为主,占比58%;砷主要以铁铝氧化态和钙结合态为主,占比40%和23%.铁硅比例为5:5或5.5:4.5左右复配能有效将铝结合态砷和铁铝氧化态砷转变为钙结合态砷和残渣态砷,可溶态镉转化为碳酸盐结合态镉以及铁锰氧化态镉,同步降低土壤中镉砷的活性.     

废弃水玻璃型壳的回收再利用

通过测试废弃水玻璃型壳的物相组成 ,研究了将其单独或与铝硅系耐火材料混合作为原材料制成水玻璃型壳的强度、荷重变形和透气性等性能。与生产中的粘土 石英型壳性能比较表明 ,废弃水玻璃型壳不能被直接回用 ,但焙烧的和浇注后的型壳废弃料与一定比例铝硅系耐火材料混合可作为型壳背层材料被回收利用。     

聚硅硫酸铝(PASS)的制备及其实际应用

以硅酸钠、硫酸铝及氢氧化钠等为原料,将硅酸钠在碱性条件下预聚,然后在快速搅拌下加到硫酸铝水溶液中,用氢氧化钠等碱性物质与混合液聚合而形成聚合铝硅混凝剂(PASS)。这种混凝剂在处理微污染饮用原水、富营养化湖水及再生纸生产废水时有较好的去除效果,具有广泛的应用前景。     

西南喀斯特山地的土壤硅酸盐矿物物质平衡与土壤流失

本文阐明了西南喀斯特山地土壤的流失方式,给出了土壤硅酸盐矿物的物质平衡框图。主要利用西南喀斯特山地区地质、土壤、岩溶、地球化学、植物化学、水文、植被、土壤侵蚀等多学科的前人研究成果,以茂兰喀斯特森林自然保护区为例,给出了无人类干扰的纯碳酸盐岩山地的土壤硅酸盐矿物物质平衡;在此基础上分析了岩石组成和人类活动对土壤硅酸盐矿物物质平衡的影响,并进行了粗略计算。     

硫酸铝废渣生产硅酸钠的研究

讨论以硫酸铝废渣经水洗，碱萃取生产硅酸钠的最佳工艺条件，所得硅酸钠产品，符合国家规定．本生产工艺不仅解决了环保问题，还综合利用了资源，具有可观的经济效益．     

紫外辐射对高岭土混凝过程的影响机制

高岭土普遍存在于水源水体中,对水处理过程以及污染物的迁移转化有着重要的影响.本文以聚合氯化铝作为混凝剂,通过烧杯实验系统考察了紫外辐射对高岭土混凝过程的影响规律.结果表明,在中性和偏酸性环境下,紫外辐射对高岭土悬浊液的混凝过程具有一定的促进作用.当溶液pH、混凝剂投量以及辐射时间分别为7.0、30 mg·L~(-1)和2.0 h时,紫外辐射后高岭土在混凝出水中的去除率可由原来的81.05%增至93.90%.这可能与光辐射后高岭土结构中的—OH伸缩振动吸收强度降低,Si—O伸缩振动吸收峰和Si—O弯曲振动吸收峰有所增强有关,使得高岭土表面的活性位点(—OH)数量下降;宏观上表现为微粒表面所带负电性下降,有利于在混凝过程中脱稳沉降.然而,在碱性条件下,其沉降性能却略低于未经紫外辐射处理的水样.     

硅在湖泊沉积物上的吸附特征及形态分布研究

以乌梁素海(WLSH)和岱海(DH)表层沉积物为吸附剂,开展了硅在沉积物上的等温吸附及形态再分布实验研究.结果表明,在低浓度梯度范围内(≤3.00 mg.L-1),硅在乌梁素海和岱海沉积物上的吸附行为均可用线性模型描述,且2个湖泊沉积物分别处于吸附硅和解吸硅的吸附/解吸反应的不同阶段;Langmuir交叉型吸附等温式、Freundlich交叉吸附等温式和Temkin交叉型吸附等温式均能较好地描述硅在2个湖泊沉积物上的吸附行为,结合沉积物自身吸持硅(NAS)和吸附/解吸平衡浓度(ESC0),阐释了2个湖泊沉积物对硅的源汇作用;以硅的形态再分布为基础,揭示沉积物中离子交换态(IEF-Si)释放硅能力,同时也不能忽视铁锰氧化物结合态(IMOF-Si)和有机物硫化物结合态(OSF-Si)的可持续释硅能力,可为探讨真实环境体系中硅的吸附/解吸机制,阐释湖泊富营养化的营养盐限制机制及营养盐耦合作用对碳循环拉动机制等提供理论依据和基础数据.     

助磨剂作用下粉煤灰微细化机械力-化学的分析

研究了助磨剂作用下粉煤灰韵微细化过程。结果表明，助磨剂在不同粉磨阶段的作用机理不同，在相同的粉磨时间下提高了粉磨细度，改善了物料的颗粒分布，改变了颗粒形貌，还改变了粉磨物料的微观结构，加剧了物料的晶格畸变、晶格缺陷及无定形化，加速了物料结构中化学键的破坏，尤其是加剧了粉煤灰中Si-O化学键的断裂，从而增加了物料的反应活性。     

改性硅酸盐矿物吸附剂在污水处理中的应用

国内外许多学者对硅酸盐吸附剂进行了改性研究,通过增大吸附剂的比表面积、改变表面化学性质、增强离子交换能力以及扩大层间间距等来提高吸附剂对污染物的吸附量。研究发现改性硅酸盐吸附剂在染料脱色、去除重金属离子、有机毒物以及氮磷等方面有很好的效果。     

利用煤矸石熔制岩棉的机理与工艺研究

合理利用废弃物资源，防止环境污染是世界各国急待解决的问题．本文介绍了国内第一条煤矸石岩棉生产线的工艺设计及其年产万吨的生产性试验，表明该产品的主要技术性能已达到国家规定的优等品标准；并探讨了煤矸石熔制岩棉的机理，为煤矸石资源的高效益深度开发利用提供了新的途径．