V_2O_5熔体的微量氧化还原研究

将７００、８００、１１００℃三种温度下的Ｖ２Ｏ５熔体制得Ｖ２Ｏ５溶胶，在非晶玻璃基片上将Ｖ２Ｏ５溶胶制成Ｖ２Ｏ５凝胶薄膜试样．通过对Ｖ２Ｏ５凝胶薄膜试样的电阻随温度的变化测试和电子能谱（ＥＳＣＡ）和Ｘ射线衍射分析发现Ｖ２Ｏ５凝胶薄膜中有四价钒的存在，本文从Ｖ２Ｏ５熔体的微量氧化还原和晶体结构的角度分析讨论了微量氧化还原影响钒离子价态变化的机理．

海洋环境中氧化还原敏感性微量元素的地球化学行为及环境指示意义

依据国内外最新研究成果,初步讨论了氧化还原敏感性微量元素(RSE)Re、Cd、Mo、U、V等的地球化学行为,其中包括海洋沉积物中RSE的来源、RSE在缺氧和无氧海区的沉淀富集机理及其环境指示意义。在此基础上讨论了利用RSE研究氧化还原环境时应注意的一些问题。RSE的沉淀富集机制不尽相同,但具有以下共同特点:①对底层海水的溶解氧浓度敏感。在正常溶解氧条件下,氧化还原敏感性微量元素在海水中呈溶解态稳定存在,而当底层海水处于缺氧或无氧条件时容易发生还原。②当底层海水处于缺氧或无氧条件时,经过沉积物—海水界面过程,受缺氧程度不同的制约,海水中呈溶解态的RSE依次在沉积物中沉淀,出现不同程度的富集。③持续还原条件下,RSE在沉积物中稳定存在;受氧化作用后,容易在沉积物中发生二次迁移和重新富集。不同的RSE其氧化还原电位不同,在氧化还原序列中的位置不同,Re在U之后Mo之前发生还原。因此,RSE在海洋沉积物中的不同富集特征和富集程度可作为还原程度指标研究底层海水的缺氧程度和底质的氧化还原环境。研究RSE的氧化还原环境指示意义,必须对RSE陆源碎屑来源组分进行剔除,同时,还应充分注意到还原沉积区发生氧化后,RSE在沉积物中会发生重新迁移和二次富集。

TiO_2薄膜结构及氧敏性研究

利用溶胶-凝胶技术制备了TiO2氧敏薄膜,通过氧化物掺杂和贵金属的表面修饰,在空气气氛下烧结氧敏薄膜.结果表明:600℃～800℃下处理的薄膜是以金红石为主晶相及少量锐钛矿的混合晶型,随着温度升高锐钛矿减少,900℃时锐钛矿相的峰基本消失;800℃下处理的薄膜灵敏度明显高于600℃和900℃下处理的薄膜灵敏度.W,Ce氧化物掺杂促进TiO2薄膜微量氧化还原,增加催化反应活性,使薄膜的氧气灵敏度有明显提高;以Pd对W-TiO2薄膜进行表面修饰,使薄膜的阻温特性得到了明显提高.

海洋Re、Mo和U对氧化还原环境的指示作用

氧化还原敏感微量元素Re、Mo和U主要依靠扩散作用通过沉积物—水界面,在不同氧化还原条件下的沉积物中自生富集,Re在轻度还原的次氧化沉积环境中富集,Mo在还原性更强的硫化环境中富集,而U具有较宽的富集沉积深度区间。Re、Mo和U独特的地球化学行为使其可用于指示海洋环境的氧化还原状态,其在沉积物中的自生富集程度与沉积时所处的氧化还原条件具有良好的相关性:Re、Mo和U在氧化沉积环境(Re/Al<1.3×10^(-7),Mo/Al<0.4×10^(-4))和季节性缺氧区覆盖的沉积环境中富集程度较小,在常年性缺氧区覆盖的沉积环境(U/Al>5×10^(-4),Mo/Al>5×10^(-4))和硫化沉积环境(Mo/Al>5×10^(-4))中富集程度较大。除依据其地球化学行为特征和相对富集程度进行定性分析之外,还可以结合元素富集系数(TM_(EF)<1表示亏损,TM_(EF)>1表示富集,TM_(EF)>3表示明显富集,TM_(EF)>10表示强烈富集)、元素比值(Re/Mo≤0.3×10^(-3)指示氧化环境,Re/Mo≈10×10^(-3)~30×10^(-3)指示缺氧环境,Re/Mo≈0.7×10^(-3)~0.8×10^(-3)指示硫化环境)、元素共变体系(Mo_(EF)/U_(EF)≈0.1×现代海水值~0.3×现代海水值指示氧化—次氧化环境,Mo_(EF)/U_(EF)>1×现代海水值指示缺氧环境,Mo_(EF)/U_(EF)≈3×现代海水值~10×现代海水值指示硫化环境)以及同位素(氧化沉积环境中δ^(98/95)Mo≈-0.7‰,次氧化沉积环境中δ^(98/95)Mo≈-0.5‰~+1.3‰,缺氧沉积环境中δ^(98/95)Mo≈+1.6‰,硫化沉积环境中δ^(98/95)Mo≈+2.2‰~+2.5‰)等进行综合定量判别。值得关注的是,目前Re、Mo和U的氧化还原迁移转化机制尚未完善,现代海洋系统的数据较为有限,Re、Mo和U富集程度的区域分异性和高度可变性仍有待进一步研究。未来仍需要更多的现代海洋系统氧化还原敏感微量元素数据和应用实例,以更好地与古海洋体系相结合来完善氧化还原敏感微量元素指标的指示作用。