西藏邦铺铅锌矿床S、Pb、C、O同位素组成及成矿物质来源研究

邦铺铅锌矿床系邦铺钼铜矿区斑岩矿化体外围形成的矽卡岩型铅锌矿床;矿石品位较富,成矿元素以铅锌为主,基本不含铜。文章以矿床中主要金属硫化物为研究对象,采用S、Pb同位素研究方法对矿床成矿物质来源进行探讨。结果表明,矿石金属硫化物δ34S值分布范围较宽,但主要集中于-3.7‰～-0.7‰之间,具塔式分布特征,硫主要来源于岩浆;矿石铅同位素组成稳定,为正常普通铅,矿石铅的高μ值(大于9.58)及构造环境演化图解中样品点的分布特征指示矿石铅主要来源于上地壳物质。与驱龙外围知不拉、甲玛矽卡岩矿体对比研究发现,3个矿床硫均为岩浆来源;而金属物质来源空间上则显示出一定的规律,驱龙—甲玛—邦铺矿集区由南向北壳源物质的混染作用不断增加;大理岩及方解石碳-氧同位素组成特征显示矿床成矿流体中碳源主要来自于岩浆,碳酸盐岩地层提供了部分成矿物质。

纳米碳纤维-硫正极电化学性能

应用恒流充放电、循环伏安、交流阻抗等测试方法,研究了不同比例的纳米碳纤维(NCF)对硫正极电化学性能的影响.结果表明,NCF-硫正极的倍率放电性能和循环伏安性能都有了一定的提高,添加量为3%和5%时效果较好.3%NCF-硫正极电流密度0.4 mA.cm-2时,比容量达880 mAh.g-1,20次循环后,比容量仍保持630 mAh.g-1.

添加硫促进沥青球的不熔化

制备了不同硫含量的各种粒级的添加硫沥青球，并且选择合适的工艺条件进行氧化稳定化处理。结果表明：硫的添加能有效地促进沥青球的不熔化，缩短不熔化时间。对于06～1．0mm的沥青球，添加硫后使其不熔化时间由原来的30h以上缩短到3．1h。

干法脱硫剂的优选及在地下储气库的应用

通过实验研究了几种氧化铁型脱硫剂和活性炭脱硫剂的工作特性及各种工艺参数对其穿透硫容的影响。以实验结果为基础,对这两种干法脱硫剂进行了比选。结果表明,氧化铁脱硫剂以EF-2为最佳,活性炭脱硫剂以3018为最佳;评价认为3018具有较高的脱硫效率和安全性,更加适合现场应用。在此基础上,研究了3018浸渍改性活性炭脱硫剂的影响因素,并在大庆油田喇嘛甸储气库进行了应用。应用表明,3018改性活性炭脱硫剂效果较好,天然气净化后H2S含量低于国家标准。

造山带岩浆铜镍硫化物矿床的混染模式——以天山-北山二叠纪铜镍矿为例

造山带铜镍矿床的地幔源区均经历过不同程度的俯冲交代作用和复杂的源区混染历史,造山带铜镍矿带内大量个体差异的矿床为源区和壳内混染的多样性提供了研究实例。中亚造山带天山-北山地区是中国众多造山带内铜镍矿数量最多、分布最广、总体储量最大的地域,这些矿化岩体普遍体现Nb-Ta亏损、高;O和锆石O-Hf同位素离散的特征,该宏大现象主要源自地幔源区不同比例的俯冲沉积物熔体和低温蚀变洋壳流体的交代改造;造山带铜镍矿床的初始岩浆在地壳尺度内上侵过程中,发生的分离结晶和硅铝质物质混染(AFC过程),可以造成母岩浆发生硫化物饱和,然而AFC过程触发的硫化物饱和在时间上通常较晚,外源硫加入对岩浆早阶段大规模硫化物熔离是必要的;岩浆演化至晚阶段时,低比例的残余熔体可能经历壳源熔体加入,导致晚阶段矿物(如锆石)同位素组成与全岩成分明显不同。更为重要的是,造山带铜镍矿床的地幔源区具有潜在的高氧逸度特征,碳同位素和氧逸度研究显示还原性碳质物加入导致的岩浆还原作用,可能是造山带有别于板内环境铜镍矿床硫化物饱和的重要机制。总体来说,造山带铜镍矿床不同空间位置和尺度的混染模式和识别特征为:(1)源区混染,以Nb-Ta亏损、氧同位素不均一、O-Hf同位素离散为特征;(2)地壳尺度大规模混染,以多类别元素-同位素体系壳幔差异为特征,其中硅铝质混染以全岩混染为主,外源硫和还原性物质以选择性混染为主;(3)岩浆晚阶段粒间熔体混染,以同一岩相中不同矿物的同位素组成显著差异为特征。这3种模式中仅壳内大规模混染导致的成矿岩浆组分、硫含量以及氧逸度变化,有利于岩浆硫饱和形成不混溶的硫化物熔体;而晚阶段粒间熔体混染记录的地壳信息,不能反映与成矿密切相关的壳源混染事件。混染模式的精细识别为造山带广泛发育的镁铁-超镁铁岩体成矿潜力评价提供了重要的理论依据。

添加硫和锰对长白山森林土壤与腐殖质顽固性有机碳矿化的影响

【目的】探究硫和锰添加对长白山森林土壤和腐殖质顽固性有机碳的矿化速率及其温度敏感性(Q10)的影响,为评估长白山森林碳元素的生物地球化学循环对大气硫输入的响应提供科学依据。【方法】采集长白山阔叶红松林、杨桦林和高山苔原土壤以及阔叶红松林和杨桦林腐殖质样品,进行室内培养试验。首先将样品置于25℃预培养90天,以移除易分解的活性碳组分,之后分别加入2 mL MnCl2、NaCl、MnSO4和Na2SO4溶液(Mn添加量为3 mg·g^-1有机碳),对照处理加入等体积的双蒸水,分别置于25和35℃下培养30天,于第1、3、6、10、15、21和30天测定释放的CO2量,并计算顽固性有机碳矿化速率、累积矿化量和有机碳矿化的温度敏感性(Q10)。在培养结束时(第30天),采用磷脂脂肪酸生物标记(PLFA)法测定土壤和腐殖质样品的磷脂脂肪酸总量。【结果】在MnCl2和NaCl处理间及在MnSO4和Na2SO4处理间,土壤和腐殖质的顽固性有机碳矿化速率、累积矿化量和Q10无显著差异(P>0.05);腐殖质的顽固性有机碳矿化速率在4种处理之间无显著差异;土壤顽固性有机碳矿化速率在MnSO4处理下得到提高(P<0.05),而MnCl2处理对其无显著影响;添加可MnSO4和Na2SO4显著提高3种土壤和杨桦林腐殖质顽固性有机碳累积矿化量(P<0.05),而添加MnCl2和NaCl处理则无显著影响,表明供试土壤和腐殖质有机碳矿化受到硫添加的影响,而不是锰添加;添加硫和锰可显著降低阔叶红松林土壤顽固性有机碳矿化速率Q10(P<0.05),而对杨桦林和高山苔原土壤无显著影响;阔叶红松林和杨桦林腐殖质的微生物总量在MnSO4处理下显著提高(P<0.05),而MnCl2处理对其无显著影响;MnSO4添加可提高土壤的微生物总量,特别是高山苔原土壤显著高于对照(P<0.05)。【结论】硫添加可显著提高长白山森林土壤的顽固性有机碳矿化速率和累积矿化量,而锰添加则无显著影响。考虑到硫对土壤有机碳矿化的重要性,今后建立土壤有机碳矿化模型时应将硫输入作为一个重要参数。

锂硫电池研究进展

单质硫由于价格低、密度小、环境友好以及作为正极理论上的高比容量,被认为是一种下一代锂电池正极材料。然而单质硫作为锂电池的正极材料存在很多问题,譬如,硫导电性极差、硫单质在电池放电过程中体积变化很大以及多硫化锂的"飞梭效应"等。介绍了锂硫电池的工作原理及存在的问题,并从以下几个方面概述了锂硫电池目前的研究进展:多孔碳填充硫制备硫碳复合材料;对碳材料进行表面改性及包覆;对硫碳复合材料的掺杂;设计新的锂硫电池结构;制备功能性隔膜;电解液的添加剂。并且对锂硫电池的发展前景进行了展望。

铁硫合金制备工艺的优化

在火法炼铜过程中,用密度和熔点合适的铁硫合金消除沉降电炉过厚的炉结是较为理想的方法。结合前期研究,对制备铁硫合金工艺进行了优化。运用金相显微镜、XRF进一步探索了制备铁硫合金的过程中,二元碱度(R=m(CaO)/m(SiO2))、碳粒度及碳添加比对铁硫合金密度和汇聚率的影响。结果表明:二元碱度为1.3、碳粒度为0.25~<0.42 mm、碳添加比为1时,制备出的铁硫合金密度和汇聚率较优;较优制备条件下铁硫的实际利用率为85.11%,损失在渣中的铁远高于硫,因此制备出的铁硫合金实际硫含量偏高。

高导多孔导电碳材料的合成及其在高能量密度锂硫电池中的应用

锂硫电池具有较高克容量和能量密度的优势,其理论克容量和能量密度远超现有的正极,被视为最有潜力的下一代储能器件之一。但是硫本身较差的导电性及充放电过程中突出的穿梭效应限制了其应用。提出一种基于硫正极极片的新型导电添加剂的制备及应用。将海绵焦与碱性造孔剂混合,在高温下热处理,形成具有高导电性、微孔及介孔(2~3nm)分布的多孔碳。将该多孔碳应用在硫正极上,可有效提升硫正极的导电性并加强其对多硫化物的吸附,从而提升硫正极的循环稳定性和倍率性能。

中碱值硫化烷基水杨酸钙的制备及性能研究

介绍了一种碱值达170mgKOH/g以上、硫含量大于3.0％、钙含量大于6.0％的硫化烷基水杨酸钙盐润滑油添加剂的制备过程及其性能。实验中重点考察了促进剂及硫磺加入量对产品碱值及硫含量的影响;通过冷冻蚀刻电镜法观察了含碳酸盐的胶体粒子结构及粒度分布情况;应用凸轮挺柱、四球试验机等考察了硫化烷基水杨酸钙盐产品的极压抗磨性能。结果表明,硫化烷基水杨酸钙产品不但具有良好的高温清净性、抗氧化安定性、胶体稳定性,而且具有突出的极压抗磨性及热稳定性。

类标准加入法(公式法)测定含碳耐火材料中总碳

利用类标准加入法(公式法)测定含碳耐火材料中总碳,并将其分析结果与气体容量法和基准物质校正测定结果进行比较,结果准确,满足生产检验要求。简化了标准加入法的复杂性,且无需对试样精确称量,用时相对较少。不仅可在无相关标样的情况下用于对其他高频红外碳硫分析方法进行验证和比对,而且可扩展至其他仪器分析中应用。

Li-S电池硫正极性能衰减机理分析及研究现状概述

由于汽车工业的持续发展,对高能量密度二次电池的需求逐步增加,锂硫电池开始走进人们的视野.锂硫电池的理论比能量高达2600 Wh/kg,而单质硫的理论比容量达1680 mAh/g.同时,硫的储量丰富,廉价,并且环境友好.虽然可充电锂硫电池相比于传统锂离子电池有诸多优势,但目前其可实现的实际比容量远低于理论比容量,循环寿命也较短等弊端限制了其大规模应用.作者从Li-S电池正极的工作原理出发,对硫正极容量损失及衰减机理做了深刻的解析,并结合本实验室的工作归纳总结了导致硫正极容量衰减的主要因素.针对硫正极容量衰减因素,从碳导电结构、聚合物包覆以及纳米金属氧化物添加剂等方面,对近年来提高硫正极性能的主要研究方向及最新研究进展进行了综述,并对其中存在的问题进行分析,最后对提高Li-S电池的整体性能提出展望.