超高压变质岩矿物中的显微构造缺陷：来自TEM和FTIR研究的证据

超高压变质矿物的某些显微构造缺陷可能指示了岩石短暂和快速抬升过程。文中报道了中国大别山双河地区超高压硬玉石英岩矿物显微构造缺陷的透射电镜（TEM）和Fourier变换红外光谱（FTIR）的研究结果。用TEM研究方法，在硬玉石英岩中硬玉包裹体内发现了亚微米级天然蒙钠长石（MA，C2／m）、高钠长石（HA，C1）和低钠长石（LA，C1）三种多形变体。表明岩石在折返过程经历过高温变质作用（〉930℃），以及退变质过程的快速冷却；在石英包裹体内发现了纳米级柯石英和石盐子矿物，提供了柯石英转变为石英以及峰期变质条件下高盐流体存在的证据。“名义上无水矿物”（NAMs）的结构水（OH／H20）是以缺陷形式赋存于矿物结构中。FTIR分析结果显示硬玉、石榴石、金红石和石英中结构水的平均含量分别为1000×10^-6。、（900～1600）×10^-6、〉2000×10^-6和〈4×10^-6，硬玉石英岩全岩含水量为（490～600）×10^-6，表明在高压-超高压变质作用过程中，地壳或原岩中的水可以通过这些NAMs携带到地球深部。该类显微构造缺陷可能是大陆碰撞造山带在高应变速率下的局部弱化和深部断层作用的结果。

α-PbO_2型TiO_2电子结构的第一性原理计算

基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势方法,从第一性原理计算的角度,应用GGA对Ti O2的高压相α-PbO2型Ti O2的晶格参数和电子结构作了比较系统的计算,得到优化后的晶格参数与实验值十分符合。电子结构计算表明α-PbO2型Ti O2属于间接带隙半导体,其禁带宽度为2.47 eV,大于锐钛矿型Ti O2计算的带隙值Eg=2.12eV,主要原因在于α-PbO2型Ti O2结构具有较低的晶体对称性,并且其Ti—O平均键长更长,Ti与O离子的正负电荷数较少,Ti3d轨道与O2p轨道杂化程度较弱。在理论上确认对称性较低的高压矿物—α-PbO2型Ti O2高压相的光催化效果不及常态相锐钛矿型Ti O2好。

电动法去除给水污泥Al^(3+)试验研究

针对给水污泥含水率高、Al^(3+)含量大的特点,采用电动技术实现给水污泥脱水及其Al^(3+)去除,考察了电动阶段p H值对Al^(3+)存在形态的影响及其去除效率的影响,分析电势梯度对给水污泥Al^(3+)去除效率的影响。结果表明,通过添加稀HCl溶液使得络合态的Al^(3+)离子化,从而提高Al^(3+)去除效果;电势梯度越大,Al^(3+)去除效果越好,随之带来的电动能耗也越大。

共掺杂金红石TiO2的电子结构和红外光谱研究

本文对大别山双河、碧溪岭地区硬玉石英岩中的金红石进行了Fourier变换红外光谱(FTIR)分析,结果显示所有金红石颗粒分别在3280cm-1和3295cm-1出现强的吸收峰.基于前人提出H在金红石结构中以孔道中心(CC)和八面体共边(BOE)方式存在的两种模型,本文采用第一性原理计算方法研究了掺杂(Al,H)和(Fe,H)时金红石相TiO2的晶体结构和电子结构.根据O—H键的振动频率和O—H…O键中O—O之间距离的经验关系,结合FTIR和计算结果发现修正后的孔道模型(MCC)较为合理.电子结构的计算表明:金红石相TiO2中掺杂(Fe,H)后,Fe的t2g能级和O的2p电子态发生重叠,eg能级参与到导带底部的组成,禁带变窄,从而导致吸收光谱红移.