淡水三角帆蚌贝壳珍珠质的同步辐射XRD研究

利用同步辐射XRD研究淡水三角帆蚌贝壳珍珠质的内应力和珍珠质中单个文石板片的微结构,发现淡水三角帆蚌贝壳珍珠质中单个文石板片内存在晶内有机物,且该晶内有机物导致珍珠质层中产生拉应力.这一拉应力沿不同晶向呈现强烈的各向异性,表明晶内有机物在文石板片内很可能以某一特定的方式排列.同步辐射XRD图谱的线形分析进一步证实淡水三角帆蚌贝壳珍珠质中的晶内有机物吸附于文石板片的(002)晶面.这些研究结果将促进珍珠质矿化及强韧化机制的研究,为设计高性能无机有机复合材料及培育珍珠提供科学的根据.

叶蜡石高压同步辐射X射线衍射分析

针对北京门头沟叶蜡石粉末进行了高压同步辐射X射线衍射分析,发现叶蜡石升压至15 GPa时(002)衍射峰消失,叶蜡石层状有序堆垛结构被破坏,其准等静压传压功能消失,因而确定其传压上限压力为15 GPa。叶蜡石在升压过程中晶格被压缩,卸压过程中发生回弹但始终处于被压缩状态,且压缩程度c轴最大、b轴次之、a轴最低。在金刚石合成压力(6 GPa)范围内,(002)晶面间距压缩率为3.76%,大于(020)和(200)晶面间距压缩率(1.26%);卸压时(200)晶面回弹率为0.6%~0.7%,高于(020)晶面的(0.1%~0.2%)。叶蜡石卸压过程中的密封性能与(002)、(200)晶面回弹效应密切相关。

Cronobacter sakazakii还原作用对针铁矿晶体结构的影响

厌氧条件下,Cronobacter sakazakii以乙酸钠作为电子供体,针铁矿中Fe(Ⅲ)作为电子受体进行生命活动,其新陈代谢过程伴随Fe(Ⅲ)的还原。细菌增殖和稳定生长过程中不停还原针铁矿并大量累积Fe(Ⅱ);当细菌衰亡时,Fe(Ⅱ)的产生随之减缓;细菌的活动停止时,Fe(Ⅱ)不再积累并最终保持稳定。同步辐射XRD测试表明,微生物还原作用后针铁矿出现了一系列新衍射峰:4.8、6.03、6.13、6.84、7.7和11.4峰,可能形成具层状结构的新物相。在XANES图谱中Fe主吸收峰向低能量方向移动1eV,边前峰峰位中心向低能量方向移动且峰面积减小,表明Cronobacter sakazakii的异化Fe(Ⅲ)还原作用使针铁矿中Fe氧化态降低,矿物晶体结构发生了变化。

阪崎克洛诺菌还原蒙脱石中Fe^(3+)实验研究

为研究阪崎克洛诺菌(Cronobacter Sakazakii)还原普通钙基蒙脱石中Fe3+的过程与机理,测定了体系中总蛋白与Fe2+含量变化,应用同步辐射XRD(SRXRD)与X射线吸收近边结构(XANES)研究反应产物。总蛋白与Fe2+数据表明在厌氧条件下Cronobacter sakazakii以乙酸作为电子供体,利用钙基蒙脱石中Fe3+作为电子受体进行生长代谢,还原蒙脱石中Fe3+形成Fe2+。反应中蒙脱石晶体结构部分破坏,原始的d001峰消失,出现一系列与新生矿物有关的衍射峰。XANES结果显示蒙脱石中Fe主吸收峰向低能量方向移动0.5 e V,边前峰峰位中心向低能量方向移动且峰面积减小,Fe氧化态降低,蒙脱石晶体结构发生变化。研究探讨了自然界中广泛分布的钙基蒙脱石可能受到的微生物还原作用。

锂离子电池正极材料Na_3V_2(PO_4)_2F_3的原位XRD及固体核磁共振研究

采用溶胶凝胶法制备Na3V2(PO4)2F3/C复合材料,该材料具有优异的电化学循环性能和倍率性能.利用电化学原位同步辐射X射线衍射(XRD)及魔角旋转固体核磁共振(MASSS-NMR)技术研究了Na3V2(PO4)2F3材料充放电过程中结构变化过程及Li/Na嵌入-脱出反应.研究结果表明,Na3V2(PO4)2F3的电极反应按嵌入-脱出反应机理进行,充放电过程中材料具有优异的结构稳定性.我们还发现Na3V2(PO4)2F3与电解液接触后与电解液中的Li+发生部分交换反应形成LixNa3-xV2(PO4)2F3.在首次充电时,Li+和结构中Na1位置的Na+共同从晶格中脱出;而首次放电过程中,Na+和Li+共同嵌入到晶格中;充放电过程中发生的是Li+和Na+的共嵌入-脱出反应.

高温合金差示扫描量热分析(DSC)的影响因素:粉末粒度和显微组织

对固溶强化型625镍基高温合金粉末进行升、降温差示扫描量热分析(DSC)试验,研究了不同粉末粒度(<37,45~53,75~105,105~150,150~355μm)对相变温度的影响。采用场发射扫描电镜(FESEM)、电子探针(EPMA)和同步辐射X射线衍射(SXRD)对625合金粉末的形貌、元素分布和相组成进行表征。结果表明:不同粒径PM625粉末均为树枝晶结构,枝晶间距在2~10μm范围,元素Ni和Cr倾向分布于枝晶干,Mo和Nb偏析于枝晶间。不同粒度的PM625粉末中均仅存在基体γ相。PM625粉末DSC加热曲线固相线附近区域拐点尖锐,表现为合金开始熔化温度(偏离基线的拐点)与名义固相线温度(切线交点)差异很小,不同粒度间的差异仅为2~5℃。合金完全熔化后重新冷却的过程中原始粉末的低偏析特性消失,冷却曲线固相线区域圆弧较大,名义固相线和终凝温度差较大,为53~65℃。DSC试验升温过程中不同粒径粉末的固、液相线以及初熔温度最大差异分别为3, 2和2℃,降温过程不同粒径粉末固、液相线温度差分别为6和2℃。0~355μm粉末粒径范围内,粒径对固溶强化型PM625高温合金粉末相变温度无明显影响。