俄罗斯极地乌拉尔硬玉岩成因矿物学研究

俯冲带是壳-幔物质循环的重要场所,硬玉岩可以记录这一循环过程。文中总结了俄罗斯极地乌拉尔硬玉岩的研究进展。硬玉岩呈脉状或透镜状产在蛇纹石化的方辉橄榄岩中,主要由硬玉和绿辉石组成。根据结构和颜色,硬玉可识别出两个世代。硬玉韵律环带发育,含有H2O和CH4流体包裹体,显示从流体中结晶的特征。硬玉岩中的锆石为热液锆石,锆石稀土元素中LaN/YbN=0.001~0.01,LuN/GdN=10~83,Ce/Ce*=2.8~72,显示正异常,δ^Eu=0.53~1.02,类似于岩浆锆石。锆石的^176Hf/^177Hf=0.282708~0.283017,εHf(t)=+6^+17,类似于N-MORB的Hf同位素组成,锆石δ^18O组成为5.03‰~6.04‰,平均δ^18 O为(5.45±0.11)‰,类似于岩浆热液和地幔的氧同位素组成。这可能反映了锆石是被俯冲带流体从途经火成岩中捕获的或者形成锆石的流体与寄主岩(方辉橄榄岩)达到了平衡。硬玉岩稀土元素配分模式近平坦或轻稀土元素略显富集,LaN/YbN比值为0.82~2.42,δEu为1.2~1.6,显示正异常,这与寄主岩稀土元素配分模式相似。富集Sr、Ba、Zr、Hf,Nb为负异常,与岛弧岩浆特征类似。(^87Sr/^86Sr)t为0.703400~0.703519(t=368 Ma),变化较小,与古海水差别明显;εNd(t)值为+0.77^+5.61,变化较大,与寄主岩(方辉橄榄岩)的Nd同位素组成类似,但不同于海水及沉积物的Nd同位素组成,表明硬玉岩的物质来源与寄主岩有明显继承关系,海水与沉积物的贡献不是主要的。矿物学和岩石学证据支持极地乌拉尔的硬玉岩主要是俯冲带流体与橄榄岩相互作用后并在其中结晶的产物。

俄罗斯极地乌拉尔Сыум-Кеу超基性岩体中的硬玉岩

俄罗斯极地乌拉尔Сыум-Кеу超基性岩体中的硬玉岩呈脉状在以叶蛇纹石为主的蛇纹岩中产出,硬玉岩由硬玉和绿辉石组成,根据硬玉岩的颜色、结构和构造可划分出三个世代,可能对应存在三期硬玉化过程。第一世代硬玉为主体,灰白色,粗粒结构,致密块状,硬玉分子(Jd)含量54%～88%;第二世代硬玉发育在灰白色硬玉中,呈浅绿色,细粒-隐晶结构,细脉状-囊状,硬玉分子(Jd)含量74%～86%;第三世代硬玉呈绿色-深绿色,半透明-透明,中-细粒结构,瘤状。第二、三世代硬玉达到珠宝首饰级,具有较高的商业价值。根据硬玉岩的产状和晶体具有韵律生长环带及流体包裹体发育等特征,认为硬玉岩是在高压低温环境中由富含Na、Al、Si的流体直接结晶形成的。

GOx@Fe_(3)O_(4)-HNTs微囊反应器的构筑及多酶级联催化性能

细胞内或细胞间的微空间使得生物体内的各种酶促反应能够高效有序地进行.基于此,本文结合天然酶-纳米酶二者的优势,构筑了一种模拟体内酶促级联反应的微囊反应器.首先,以天然硅铝酸盐矿物埃洛石纳米管(HNTs)为载体,在其表面原位生成具有类辣根过氧化物酶活性的四氧化三铁(Fe3O4);随后,将其作为囊壁材料封装天然葡萄糖氧化酶(GOx),构筑GOx@Fe3O4-HNTs微囊反应器.当向体系中加入葡萄糖时,微囊反应器内的GOx先将葡萄糖转化为葡萄糖酸和过氧化氢(H_(2)O_(2)),之后H_(2)O_(2)继续被囊壁中的Fe_(3)O_(4)催化转化为羟基自由基,触发底物3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)显色.其中,Fe_(3)O_(4)-HNTs作为囊壁材料不仅使囊内GOx免受外界环境干扰,还可与GOx构建级联催化反应体系,这种酶-纳米酶微囊化级联体系具有比天然酶系统更优异的催化性能和反应稳定性.此外,因磁性Fe_(3)O_(4)的参与,材料还具有可回收性和重复使用性.这种酶-纳米酶复合微囊反应器为模拟生物体内限域环境下的多酶反应体系提供了新方法,同时为后续生物分析与仿生催化领域的进一步研究奠定了基础.

铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂的构筑及多酶级联反应研究

以铁氨基黏土(FeAC)为载体,通过共价交联固定葡萄糖氧化酶(GO_(x)),构筑了铁氨基黏土-葡萄糖氧化酶纳米复合催化剂(FeAC-GO_(x)).利用FeAC的过氧化物酶活性,与GO_(x)结合进行级联反应,可催化葡萄糖转化为过氧化氢并产生显色反应;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对FeACGO_(x)进行了形貌和结构表征,并评价了其酶动力学参数、催化稳定性和重复使用性等.结果表明,GO_(x)的固定化率可达到76.4%,所构筑的纳米结构酶复合体系具有高效的级联催化能力.与天然酶体系相比,FeAC-GO_(x)具有更优异的温度和pH耐受性,且在重复使用6次后,酶催化活性无明显降低.该体系不仅为新型葡萄糖传感器的开发奠定了基础,还为多酶级联纳米结构酶的构筑提供了新思路.

川北硬质岩沥青液相碳化及热解产物特性

为探究川北硬质岩沥青的热解特性,以及液相碳化过程中碳化温度和碳化时间对孔隙结构及元素成分等的影响,以广元岩沥青为原料,采用液相碳化法制备了沥青基多孔碳材料并进行分析。热重测试结果表明,岩沥青主要失重温度区间为400~600℃,最大失重速率温度为450℃,在1000℃时其残碳率为56.35%,升高碳化温度和延长碳化时间均能促进岩沥青热解和缩聚反应的进行。随着岩沥青中可挥发性成分的分解,稠环大分子趋向定向排列,其芳香性增加,极性降低,表面活性基团减少,比表面积增加,而过高的碳化温度和过长碳化时间会使所制材料的孔隙结构塌陷,造成比表面积降低。比表面积测试表明,所制ASUK4-2样品具有最大比表面积365.14 m^(2)/g,各样品的氮气吸附-脱附等温线均属于Ⅱ型,存在典型的H3滞后环,材料孔径分布以介孔为主,并存在少量大孔和微孔。本研究可为天然岩沥青碳化制备新型碳材料的高值化开发利用提供参考依据。