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天然闪锌矿原位高温X射线衍射研究
  • ISSN号:1000-4734
  • 期刊名称:矿物学报
  • 时间:0
  • 页码:647-653
  • 分类:P574[天文地球—矿物学;天文地球—地质学] P578.2[天文地球—矿物学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院,北京100871
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划“973”资助项目(2007CB825602); 国家自然科学基金项目(批准号:40902016)
  • 相关项目:天然闪锌矿日光催化性能原位降解氯乙烯污染物方法研究
中文摘要:

对天然闪锌矿进行了原位高温X射线衍射实验研究,结果表明:闪锌矿受热膨胀,27~675℃温度范围内其膨胀系数为25.61×10-6℃-1;随着温度的升高,在543℃时产生中间物相Zn3O(SO4)2,并分解产生红锌矿ZnO;在797℃时中间物相完全消失,同时出现尖晶石结构的ZnFe2O4;加热至1160℃时的产物为ZnO和ZnFe2O4。实验表明,天然闪锌矿的热改性可产生一定比例的红锌矿(ZnO),其与闪锌矿一起形成二元复合半导体。在光的激发下,该半导体体系产生的光生载流子由一种半导体注入另一种半导体,降低了光生电子-空穴对的复合几率,提高其光催化活性。本文的研究可为热改性提高天然闪锌矿光催化活性提供理论依据。

英文摘要:

In-situ high temperature X-ray diffraction study was carried out on the natural sphalerite.The results showed that sphalerite expanded with the increasing temperature and its volume thermal expansion coefficient was 25.61×10-6 ℃-1 in the range of 27-675 ℃.During the heating,an intermediate phase Zn3O(SO4)2 was observed at 543℃,then decomposed into zincite ZnO.The complete breakdown of Zn3O(SO4)2 happened at 797 ℃,accompanied by the formation of ZnFe2O4 which had a spinel structure.At 1160 ℃,ZnO coexisted with ZnFe2O4.The experiment revealed that heat treatment of natural sphalerite could lead to the formation of a certain proportion zincite(ZnO),which could compose a binary compound semiconductor together with sphalerite.When the compound semiconductor system was excited by certain light source,the photo-induced carrier would transfer from one semiconductor particle to the other,reducing the combination of photo-induced electron-hole pairs,which could improve the photocatalytic activity of the system.This work could be theoretically helpful in the field of enhancing the photocatalytic abilities of natural sphalerite using heat treatment.

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期刊信息
  • 《矿物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院地球化学研究所 中国矿物岩石地球化学学会
  • 主编:胡瑞忠
  • 地址:贵州省贵阳市观山湖区林城西路99号
  • 邮编:550081
  • 邮箱:kwxb@ms.gyig.ac.cn
  • 电话:0851-5891352
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4734
  • 国内统一刊号:ISSN:52-1045/P
  • 邮发代号:66-17
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:10998