含本征缺陷的掺铁铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱的第一性原理研究

该文基于密度泛函理论的第一性原理,研究了含本征缺陷的掺铁铌酸锂晶体的电子结构和光学特性.研究显示,近化学计量比掺铁铌酸锂晶体的能带间隙约为2.29eV;含小极化子样品的能带间隙有微小改变;Fe离子占位变化,能带间隙有较大改变;含双极化子样品在禁带中出现新的能级;各掺杂体系的吸收光谱中出现了个数不一的吸收峰.研究结果表明:能带、态密度分布的变化及吸收峰的出现与位置的变化均源于铁占位的改变及与本征缺陷的相互作用;在低掺铁近化学计量比铌酸锂晶体中,铁离子占锂位和占铌位会同时存在.     

铌酸锂晶体中的氢离子及其影响的第一性原理研究

利用密度泛函理论,研究铌酸锂晶体(LN)和掺镁铌酸锂晶体中不可避免引入的氢离子的占位情况及对晶体吸收谱线的影响.研究结果认为H离子将占据锂位且微偏离该位置与附近的氧平面靠近,并与其中的氧原子结合形成OH结构.通过对LN,Mg∶LN,H∶Mg∶LN的建模和计算,发现各晶体的吸收谱线向不同方向偏移.该文提出了OH-和OH2-结构的形成该结构对吸收谱线产生影响的机制.     

Mn,Ce,Zn三掺铌酸锂晶体的电子结构和光学性质

利用第一性原理,研究了Mn, Ce, Zn三掺铌酸锂(LiNbO₃, LN)晶体及对比组的电子结构和光学特性.结果显示,Mn或Ce单掺LiNbO₃晶体的杂质能级分别由Mn 3d和Ce 4f轨道电子贡献;Mn和Ce双掺样本LNⅢ在3.34,2.87,2.42和1.42 eV产生光吸收;Mn, Ce和Zn三掺样本LNⅣ的吸收峰出现在3.13,2.73,2.38,1.90,1.65 eV等处;当掺Zn²⁺的摩尔分数达阈值(约7%)时,三掺样本LNⅤ吸收峰出现在2.87,2.42,1.78和1.53 eV附近.比较双掺以及两种三掺体系,LNⅤ在1.53 eV处的吸收明显增强.研究认为双掺和三掺样品中Mn和Ce离子间存在电荷转移,基于此可以解释多掺样品中新出现的光折变吸收峰.通过比较,认为Zn²⁺浓度达阈值的三掺样品在双光存储中更具优势：除通常选作深、浅中心的Mn 2.87 eV和Ce 2.42 eV吸收外,还可选Ce 2.42 eV与Mn 1.53 eV组合,双光存储应用使时后者衍射效率更高、灵敏度更好、动...     

铁铝氧化物对BaCl_2-TEA法测定土壤交换性酸的影响

【目的】本文探讨了铁铝氧化物对BaCl_2-TEA提取法测定土壤交换性酸结果准确性的影响。【方法】采用BaCl_2-TEA法测定了添加6种不同铁铝氧化物(无定型铁、α-Fe_2O_3、针铁矿、无定型铝、γ-Al_2O_3和三水铝石)后酸性紫色土的交换性酸含量。【结果】相比于α-Fe_2O_3、三水铝石、γ-Al_2O_3和针铁矿,化学活性较高的无定型铁和无定型铝具有较低的pH值和存在大量的Fe3+或Al3+溶出,酸性环境和Fe3+或Al3+的存在会消耗更多的TEA,造成计算得到的土壤交换性酸含量偏高。【结论】由于Al3+是致酸离子而Fe3+是干扰离子,因此不宜采用BaCl_2-TEA法测定无定型铁或Fe3+含量较高的酸性土壤的交换性酸含量。此外,对无定型铝存在的潜在酸化风险也应引起重视。     

Fe3+-N改性二氧化钛光催化剂的研制

利用微波等离子体沉膜技术和溶胶-凝胶法在载玻片上制备同时掺Fe3 和N的TiO2膜,经500℃焙烧后所得光催化剂性能较好.分别以紫外和可见光为光源,光催化降解茜素红,结果发现:掺铁量均为0.1%的Fe-N/TiO2较Fe/TiO2的光催化活性好,而且可见光的利用率明显增强;UV-Vis扫描显示掺铁0.1%的Fe-N/TiO2紫外吸收峰较其他TiO2光催化剂强且明显红移.XRD谱图结果表明,分别在500℃和550℃焙烧后的0.1?-N/TiO2,均为锐钛矿型,晶体粒度分别为15.3 nm和20.6 nm,XPS谱图显示Fe-N/TiO2有N1s谱峰.     

类锂Zn^27＋离子的能量和量子数亏损

用全实加关联（FCPC）方法计算了类锂Zn^27＋离子1s^2np态的非相对论能量和波函数.给出了类锂Zn^27＋离子1s^2np组态（n≤9）的电离势、激发能和跃迁能.依据单通道量子亏损理论,确定了1s^2np Rydberg系列的量子数亏损.用这些作为能量的缓变函数的量子亏损,可以实现对任意高激发态（n≥10）的能量的可靠预言.     

柠檬酸对纳米氧化铁诱导水稻根表铁膜形成及对水稻铁吸收转运的影响

本研究利用水培模拟实验探讨了柠檬酸对纳米氧化铁(NPs,γFe_2O_3)诱导水稻根表铁膜的影响,同时研究了其对铁(Fe)在植株体内吸收转运的影响。结果表明,低浓度柠檬酸包被和未包被处理NPs能够显著增加水稻根生物量,但对水稻地上部生物量影响不显著。NPs能够诱导根表铁膜形成,然而铁膜量随着柠檬酸浓度增加而下降,可能是由于柠檬酸降低NPs的Fe2+释放量造成的;但是2.10 mg·L~(-1)柠檬酸包被NPs能显著提高根表铁膜量。根表铁膜主要以无定型为主(除柠檬酸包被处理外),晶格态仅占铁膜总量的24.88%~48.12%;其中,由于根表铁膜的晶格构造与NPs类似,可能晶格态铁膜主要来源于NPs的直接吸附沉淀。柠檬酸的加入显著降低Fe在根表和根中累积,但是增加了Fe在地上部的累积;然而,柠檬酸包被NPs处理能够增加Fe在根表和植株地上部的累积,但降低Fe在根系中的累积。2.10 mg·L~(-1)柠檬酸(包被和未包被NPs处理)能够减弱Fe从根表向根内的转移,但是增强了Fe从根向地上部的转移。不同NPs处理条件下,Fe在水稻植株不同部位均存在富集现象,根表和地上部的富集系数显著高于根内。     

葡萄糖酸亚铁固体脂质纳米粒的制备工艺研究

[目的]探索葡萄糖酸亚铁固体脂质纳米粒的制备方法。[方法]采用两步W/O/W乳化方式制备葡萄糖酸亚铁固体脂质纳米粒(SLN)。以包埋率为指标,研究内外相、油水相体积比,卵磷脂浓度对SLN包埋率的影响。[结果]试验确定当内相中水相与油相的体积比为0.2,外水相与内相乳状液的体积比为5∶1,卵磷脂浓度为5%时,SLN的包埋率取得最大值,为52.48%。在内水相引入海藻酸钠(1∶2,W/W)的结果表明,SLN的包埋率增大,为59.03%,粒径、Zeta电位和多分散系数发生变化。体外释放试验表明,SLN能起到保护葡萄糖酸亚铁经受胃酸环境的作用,并在模拟肠液中表现为突释的释放效果。[结论]固体脂质纳米粒对葡萄糖酸亚铁有较好的保护及释放效果,可为无机铁补充剂的生产提供新的技术手段。     

白浆土各形态Fe、Mn、Cu和Zn分布及其与有机质间的关系

在三江平原白浆土上,采用长期定位试验方法研究了土壤中各形态Fe、Mn、Cu和Zn含量及其与有机质组分间的关系。结果表明,供试土壤全Fe、Mn含量略低于黑龙江省平均水平,而全Cu和Zn略高于黑龙江省平均水平,有效态Fe、Mn、Cu和Zn处于较高水平。各形态Fe、Mn、Cu和Zn的含量高低顺序为:RES-FeOX-FeOM-FeEX-FeCARB-Fe;OX-MnRES-MnOM-MnEX-MnCARB-Mn;RES-CuOM-CuCARB-CuOX-CuEX-Cu;RES-ZnOX-ZnOM-ZnEX-ZnCARB-Zn。白浆土中有效态铁、锰、铜和锌与易氧化碳、胡敏酸、富啡酸和松结态有机质之间呈显著或极显著正相关;除全铁外,全锰、铜、锌及有机态铁、锰、铜、锌和交换态铁、锰、铜、锌均与有机质总量、易氧化碳、胡敏酸和富啡酸等之间呈显著或极显著正相关。     

不同供铁水平下接种TMV对线辣椒部分生化特性及生长的影响

为了探讨铁元素对线辣椒抗(耐)病毒病的影响,本研究选用线辣椒品种"陕椒2006",利用不同的Fe2+离子浓度进行水培并人工接种TMV(烟草花叶病毒),然后每隔1 d测定POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)活性和MDA(丙二醛)含量,第20天测定地上、地下部干质量和鲜质量.结果表明:陕椒2006在不同Fe2+浓度水培条件下,和对照相比,接种TMV的POD、CAT活性及MDA含量均有所升高.其中,铁3处理的幼苗在接种TMV后POD、CAT活性升高最明显,MDA含量最低.同时,铁3处理无论是对照还是接种TMV处理,其地上、地下部干质量、鲜质量均最高.     

巯基修饰和胡敏酸包裹纳米Fe3O4颗粒的制备及其对溶液中Pb2+ Cd2+ Cu2+的吸附效果研究

采用改进的化学共沉淀法制备纳米Fe3O4颗粒,利用3-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)和胡敏酸(HA)对所制备的纳米Fe3O4进行巯基修饰和胡敏酸包裹,通过红外光谱(IR)、X射线衍射分析(XRD)等方法对上述制备的纳米颗粒的性质进行了表征,同时对上述不同的纳米Fe3O4颗粒在恒温下对水体中金属离子(Pb2+、Cd2+、Cu2+)的吸附进行了研究。结果表明,所制备的功能化前后的纳米Fe3O4纯度较高,平均粒径约为20～30nm,且分布均匀。不同纳米型Fe3O4颗粒对溶液中金属离子具有较好的吸附性能,其吸附等温线均可以用Langmuir方程进行较好的拟合;裸露的纳米Fe3O4颗粒对Pb2+最大吸附量(b)达到172.4mg·g-1,经过胡敏酸包裹后的纳米Fe3O4颗粒对Cd2+、Cu2+的最大吸附量分别增加了75.8%和231.5%;对不同金属离子而言,裸露的和巯基修饰的纳米Fe3O4对3种重金属离子的吸附能力的强弱为Pb2+>Cd2+>Cu2+,而经胡敏酸包裹后的顺序则为Pb2+>Cu2+>Cd2+;与裸露的和巯基修饰的纳米Fe3O4相比,经HA包裹的纳米Fe3O4对Cd2+和Cu2+具有较高的吸附量和吸附亲...     

燃烧法制备纳米铁酸锌和铁酸镍及表征

本文以Fe(NO3)3·9H2O,Zn(NO3)2·6H2O和Ni(NO3)2·6H2O为原料,以柠檬酸为还原剂,采用燃烧法制备了ZnFe2O4和NiFe2O4纳米粉体,采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、高分辨率透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)和振动样品磁强计(VSM)等手段对样品进行了表征,结果表明样品为尖晶石型铁酸锌纳米粉体和立方晶系的铁酸镍纳米粉体,其平均粒径约为22nm和32nm,并具有超顺磁性.     

掺铁SrBi2Nb2O9陶瓷的制备及频谱分析

详细介绍了传统的固相反应法制备xBiFeO3-（1-x）SrBi2 Nb2 O9（x=0、0.1）铁电陶瓷的工艺,并对其样品进行了频谱分析.结果表明,掺铁SrBi2Nb2O9陶瓷晶界处空间电荷较少,电学响应主要来源于晶粒的体效应.     

钢渣对亚铁离子和硫离子的吸附-解吸特性

采用静态批式法研究钢渣对亚铁离子(Fe2+)和还原态硫离子(S2-)的吸附行为,探讨溶液pH、环境温度及溶液离子强度对钢渣吸附Fe2+和S2-特性的影响,并进一步通过解吸试验了解钢渣吸附态Fe2+和S2-的稳定性。结果表明:钢渣吸附Fe2+和S2-的动力学过程均符合Elovich动力学模型,相关系数分别为0.94和0.89;Fe2+和S2-在钢渣上等温吸附特征能较好地用Freundlich等温吸附模型表达,相关系数分别为0.97和0.94;钢渣对Fe2+和S2-的吸附为非优惠型吸附,其中对Fe2+的吸附为非自发反应,对S2-的吸附为自发反应;钢渣对Fe2+和S2-的吸附过程主要为化学吸附,是一个吸热过程,高温有利于吸附作用的进行;钢渣对Fe2+的吸附以内层配位为主,对S2-的吸附以外层络合为主;钢渣具有较大的pH适应性,一定范围内的pH(1.50~11.50)变化对钢渣吸附Fe2+和S2-影响不大;同时,随着离子强度的增加钢渣对Fe2+的吸附量变化不明显,但对S2-的吸附量显著减少。总之,钢渣吸附态Fe2+和S2-具有较好的稳定性,在不同pH条件及离子强度下吸附的Fe2+和S2-解吸率很低,说明钢渣可作为Fe2+和S2-良好的吸附材料加以利用.     

亚铁(Fe~(2+))在石灰性紫色土中的形态转化

采用马义兵等修正的连续浸提分析方法研究了石灰性紫色土铁的形态组成及两种铁源的铁在土壤中的形态转化。结果表明,石灰性紫色土中的欣主要以残渣态存在,占全欣的97～98％,次为三二氧化物结合态,其它形态均很少。施入石灰性紫色土中的Fe~(2+)主要向交换态、碳酸盐结合态、三二氧化物结合态和残渣态转化。YATE—Fe易以交换态存在,而FeSO_4中的Fe易以三二氧化物结合态存在,且施入的Fe~(2-)主要以残渣态和三二氧化物存在,两者合计占66.5～88.6％,表明Fe~(2-)施入石灰性紫色土易被氧化固定。     

叶面喷施氨基酸铁肥对稻米铁含量和营养品质的影响

选取8个含铁量较高的优质水稻品种,在大田条件下采用裂区设计研究叶面喷施新型氨基酸铁肥[Fe(Ⅱ)-AA]对不同品种水稻精米铁含量及其营养品质的影响.结果表明:叶面喷施Fe(Ⅱ)-AA对不同品种水稻精米铁含量增效显著,8个品种水稻精米总体平均铁含量达3.99 mg·kg-1,比对照喷清水显著提高了19.46%;叶面喷施Fe(Ⅱ)-AA后,精米铁含量最高的是日本晴突变体,达4.97 mg·kg-1,比对照显著提高了34.62%;此外,叶面喷施Fe(Ⅱ)-AA能显著增加精米中蛋白质含量、赖氨酸等必须氨基酸含量和15种氨基酸总量.因此,叶面喷施Fe(Ⅱ)-AA可以成为生产实际中提高稻米铁含量和营养品质的经济、有效的农艺措施之一.     

铅锌矿尾渣重金属在化学萃取前后的形态变化特征

采用3种常见的萃取剂EDTA,HNO3和CaCl2,在一定的萃取条件下,对永州铅锌矿尾渣土壤进行萃取实验,并采用优化的BCR连续萃取方案对萃取前后的Pb,Zn和Cd进行金属形态分析,研究3种萃取剂对Pb,Zn和Cd的萃取效率及萃取前后的形态变化特征.结果发现,3种萃取剂的萃取效率依次为EDTA>HNO3>CaCl2;EDTA不仅能萃取酸溶解态的金属,还能萃取部分铁-锰氧化物结合态、硫化物及有机结合态和残渣态的金属;HNO3和CaCl2则主要对酸溶解态的金属有一定去除效果.     

不同浓度硫酸盐对水稻土中异化铁还原过程的影响

研究不同电子受体之间的竞争关系对揭示厌氧水稻土中微生物作用导致的氧化还原过程变化机理具有重要的理论意义.本研究采用土壤泥浆厌氧培养、人工合成氧化铁体系接种土壤浸提液厌氧培养及接种铁还原菌纯培养等试验方法,通过向培养体系中添加SO2-4,探讨了硫酸盐作为竞争电子受体对不同铁还原体系中Fe(Ⅲ)还原的影响.结果表明,在2种水稻土的泥浆培养过程中,Fe(Ⅲ)还原速率均随着SO2-4浓度增加而降低,但Fe(Ⅱ)的最终累积量却较对照处理有明显的增加.添加硫酸盐对Fe(Ⅲ)还原速率(k)的影响表现为:石灰性水稻土＞酸性水稻土;而最终Fe(Ⅱ)累积增加率则为:酸性水稻土＞石灰性水稻土.由接种不同水稻土浸提液的培养试验看出,添加SO2-4后Fe(Ⅲ)还原受到显著的抑制,但随着培养时间延长Fe(Ⅲ)还原反应依然可以进行,并且Fe(Ⅱ)累积量最终达到与CK相同的水平.在接种铁还原菌的纯培养试验中,添加SO2-4对供试的4株铁还原菌的Fe(Ⅲ)还原过程并未产生抑制效应,表明铁还原菌本身并不受硫酸盐的影响.     

有机配体浸提对汤山矿区污染土壤元素的溶出效应

采用3种有机配体(EDTA、DTPA、NTA)对来自南京市汤山废弃铜矿区的重金属污染土壤进行浸提,并且通过改进的BCR连续提取法分析了残留土壤样品中重金属元素以及Fe、Al形态.结果表明,有机配体的存在导致Cu、Zn、Ca、Mg、Mn元素的浸提率明显增加.其中Cu提取率分别为对照的8.08(EDTA)、8.15(DTPA)和5.40(NTA)倍,Zn的提取率分别为对照的10.5(EDTA)、5.75(DTPA)和3.63(NTA)倍.EDTA和DTPA对矿物元素的溶出作用高于NTA.配体对Mg的影响较其他元素小.EDTA、DTPA和NTA对重金属元素的4种形态均有浸提作用,配体的提取对酸溶,可交换态及可还原态影响较大.对于Zn而言,各有机配体处理可还原态下降的倍数最多,其次是酸溶厂可交换态以及可氧化态;对于Pb而言,各有机配体的处理导致酸溶厂可交换态下降的倍数最多;对于Cu而言,EDTA处理组酸溶,可交换态和可还原态下降倍数较多分别为对照组的71.8%和71.9%,DTPA处理组可还原态下降倍数较多为对照组的75.1%.有机配体处理导致酸溶厂可交换态Fe、Al含量的下降.     

铁还原菌对红壤菜地土壤磷形态转化的影响

采用室内模拟试验,通过外源输入铁还原菌,研究铁还原菌对红壤菜地磷素形态转化的影响。试验结果表明:活性磷(resin-P、Na HCO3-Pi和Na HCO3-Po)占总磷的10%~19%,中稳定态磷(Na OH-Pi和Na OH-Po)约占总磷的35%,稳定态磷(D.HCl-Pi、C.HCl-Pi、C.HCl-Po和residual-P)占总磷的46%~55%;输入铁还原菌活化了磷素,使活性较高的resin-P、Na HCO3-Pi和Na OH-Pi含量上升,活性较低的D.HCl-Pi、C.HCl-Pi以及Na OH-Po含量降低,但对Na HCO3-Po和residual-P的影响不大;与此同时,添加铁还原菌提高了土壤pH值与有效磷(Bray-P)含量。相关性分析结果表明:pH与有机质、有效磷、resin-P、Na HCO3-Pi之间均呈现负相关关系;有机质与有效磷、resin-P和Na HCO3-Pi之间、有效磷与土壤活性磷之间均达到显著正相关水平。总的来说,铁还原菌的输入可以改变红壤菜地土壤中磷的形态,提高土壤活性磷的含量,对土壤磷素起到活化作用。