在1911年發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)性后的第75年,在蘇黎世IBM工作的約翰內(nèi)斯·格奧爾格·貝德諾爾茨和卡爾·亞歷山大·米勒發(fā)現(xiàn)特定的半導(dǎo)體氧化物可以在低于35K的溫度下顯示出超導(dǎo)性,特別是鑭鋇銅氧化物,一種缺氧鈣鈦礦型的潛在材料。
在此基礎(chǔ)上,1987年,亨茨維爾亞拉巴馬大學(xué)的吳茂昆及其研究生(Ashburn和Torng),與休斯頓大學(xué)的朱經(jīng)武和他的學(xué)生共同發(fā)現(xiàn)了釔鋇銅氧,也因此引發(fā)了對新高溫超導(dǎo)材料的研究熱潮。
YBCO是首個超導(dǎo)溫度在77K以上的材料,也就是說它的轉(zhuǎn)變溫度高于液氮的沸點,用相對便宜的液氮就可以冷卻。之前發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)體都必須用液氦或液氫冷卻(Tb=20.28K)。
銅氧化物一般出現(xiàn)在在高溫超導(dǎo)語境下,主要指的是釔鋇銅氧,或稱釔鋇銅氧化物、YBCO,是化學(xué)式為YBa2Cu3O7-x的化合物。它是著名的高溫超導(dǎo)體,屬于第二類超導(dǎo)體,并且是第一個制得轉(zhuǎn)變溫度在液氮沸點以上的材料。
高溫超導(dǎo)體有很多實際中的應(yīng)用,例如可用作核磁共振成像、磁懸浮設(shè)施以及約瑟夫森結(jié)中的磁體。
主要有兩個問題限制了YBCO在超導(dǎo)方面的應(yīng)用:
第一,YBCO單晶有很高的臨界電流密度,至于多晶則很低(保持超導(dǎo)態(tài)時僅能通過很小的電流)。這是由材料的晶粒界面造成:當(dāng)晶界角大于約5°時,超導(dǎo)電流就無法越過界面。這個問題可由通過化學(xué)氣相沉積制備薄膜或調(diào)準(zhǔn)晶界得到改善。
第二,此類的氧化物材料很脆,以傳統(tǒng)方法制成線狀并不能很好地保留其超導(dǎo)性質(zhì)。
另外,很多情況下大規(guī)模冷卻物體至液氮的溫度并不十分實際。2100433B
NOx的治理方法 3.1 液體吸收法 此法是利用氮氧化物通過液體介質(zhì)時被溶解吸收的原理,除去NOx廢氣。此方法設(shè)備簡單、費用低、效果好,故被化工行業(yè)廣泛采用,現(xiàn)在主要的方法有: 3.1.1?堿液吸收法...
氮氧化物為燃料完全燃燒時的產(chǎn)物,燃料高溫燃燒時會產(chǎn)生大量的氮氧化物。吸煙產(chǎn)生的煙氣也含有氮氧化物,室外氮氧化物進入室內(nèi)。
氮氧化物,包括多種化合物,如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮 (N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。除二氧化氮以外,其他氮氧化物均極不...
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采用共沉淀法制備兩個銅基復(fù)合氧化物Cu-ZnO-La2O3-Al2O3(CZLA)和Cu-ZnO-TiO2-Al2O3(CZTA),用于催化乙醇脫氫氨化合成乙腈。對CZLA和CZTA進行H2-TPR、SEM、XRD、BET分析與表征。分別考察了不同反應(yīng)溫度下CZLA和CZTA催化乙醇氨化脫氫合成乙腈反應(yīng)的活性和選擇性。結(jié)果表明:CZLA和CZTA都可有效催化乙醇脫氫氨化合成乙腈,并且在270-300℃催化活性較高,310℃以后催化活性呈下降趨勢。CZLA中的活性組分結(jié)晶度低、分散度高、顆粒細、比表面積大及復(fù)合組分間作用強,從而使CZLA較CZTA具有更高的活性和熱穩(wěn)定性。在CZLA催化作用下,控制乙醇液相進料空速為0.25h-1,氨與乙醇進料物質(zhì)的量比為(4-5)∶1,于280-290℃連續(xù)反應(yīng)21d后,乙醇轉(zhuǎn)化率由第1d的97.7%下降為83.1%、乙腈選擇性由第1d的98.3%下降為90.2%。
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探討氮氧化物廢氣的凈化與利用 [摘要 ] 本文闡述了氮氧化物的來源及在空氣中的化學(xué)反應(yīng),論述了含氮氧 化物煙氣的凈化方法及利用 [關(guān)鍵詞 ] 氮氧化物 來源 凈化 利用 一、氮氧化物的來源 大氣中 NOⅹ的來源主要有兩方面。一方面是由自然界中的固氮菌、雷電等 自然過程所產(chǎn)生, 每年全球約產(chǎn)生 5×108t;另一方面是由人類活動所產(chǎn)生, 每年 全球產(chǎn)生量多于 5×107t。人類活動產(chǎn)生的 NOⅹ多集中于城市等人口稠密地區(qū), 因而危害較大。在人類活動產(chǎn)生的 NOⅹ中,由各種爐窯、機動車和柴油機等燃 料高溫燃燒產(chǎn)生的約占 90%以上,其次是硝酸生產(chǎn)、 硝化過程、炸藥生產(chǎn)及金屬 表面的硝酸處理等過程。 從燃燒系統(tǒng)中排出的氮氧化物 95%以上是一氧化氮,其 余主要為二氧化氮。 由于在環(huán)境中一氧化氮最終將轉(zhuǎn)化為二氧化氮, 因此,估算 氮氧化物的排放量都按二氧化氮計。 二、大氣中氮氧化物的危害 大氣中的
分類:
氧化物按照是否與水生成鹽,以及生成的鹽的類型可分為:酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物、不成鹽氧化物、假氧化物、過氧化物、超氧化物、臭氧化物和類似的氧化物九類。另外還有很多復(fù)雜的氧化物。)
氧化物屬于化合物,(當(dāng)然也一定是純凈物)。其組成中只含兩種元素,其中一種一定為氧元素(定義)。另一種若為金屬元素,則為金屬氧化物;若為非金屬元素,則為非金屬氧化物。
非金屬氧化物與酸性氧化物
非金屬氧化物大多數(shù)是酸性氧化物,我們熟悉的非金屬氧化物中,一氧化碳和一氧化氮不是酸性氧化物,因為他們的性質(zhì)和酸性氧化物不同,通常不能將其歸入酸性氧化物。NO?也不是酸性氧化物。2100433B
氧化物和氫氧化物礦物
氧化物礦物,是含有氧的礦物,包括氧元素(O)和一種或幾種金屬元素;而氫氧化物礦物,則 是含有羥基(OH-)的礦物。氧化物礦物十分豐富,包括十分堅硬足以作為磨料的礦物,如剛玉;
還有一些很軟的礦物,如三水鋁礦。在這一大類礦物中,還有很多各種顏色的寶石,比如剛玉(紅 寶石和藍寶石)、金綠寶石和尖晶石。氧化物礦物之所以如此豐富,有一部分原因是地球地殼 中的氧含量——重量百分比占 45%。這意味著單個的氧原子或羥基有更多的機會與各種元素以 不同的方式進行結(jié)合。
剛玉
化學(xué)式 Al2O3 解理 無
晶系 六方晶系 斷口 參差狀斷口至貝殼狀斷口
空間群 R3c 韌性 脆,當(dāng)晶體致密時很堅硬
硬度 9.0 比重 4.0
剛玉,產(chǎn)于斯里蘭卡薩伯勒格穆沃省拉特那普拉地區(qū),7.5×2.5×2 厘米
剛玉(紅寶石品種),包裹于綠色黝簾石之中,產(chǎn)于坦桑尼亞乞力馬扎羅山地區(qū),13×9×4 厘米
◇晶體習(xí)性:可以是任何顏色,但最顯著的是藍色(藍寶石)和鴿 血紅(紅寶石)。通常為棱柱狀、桶狀晶體,以及板狀或菱面體、 塊狀或顆粒狀。金剛光澤至玻璃光澤;透明至半透明。白色條痕。
◇形成環(huán)境:比較典型的剛玉一般發(fā)現(xiàn)于貧硅的巖石中,比如正長 巖以及與之相關(guān)的偉晶巖。也形成于變質(zhì)地體中的云母片巖、片 麻巖和大理巖中。
◇主要產(chǎn)地:加拿大:安大略省的班克羅夫特。美國:蒙大拿州; 北卡羅來納州;佐治亞州。歐洲:希臘的納克索斯島和薩摩斯群島。
亞洲:阿富汗拉格曼??;克什米爾地區(qū);斯里蘭卡拉特那普拉地區(qū); 緬甸抹谷地區(qū);泰國的尖竹汶府和達叻府;柬埔寨的馬德望和拜 林地區(qū)。非洲:馬達加斯加的安帕尼希;坦桑尼亞莫羅戈羅地區(qū) 隆吉多附近以及溫巴河谷。澳大利亞:昆士蘭州的阿納基。
◇名稱起源:英文名稱 corundum 可能來源于梵文“kurivinda ”,意 思是“紅寶石”,從泰米爾語“kurundam”演變而來。
◇剛玉的主要用途是作為一種磨料,通常被稱為氧化鋁。也作為一種 寶石,合成晶體通常用于制造手表的軸承和精密儀器以及激光器。
剛玉(紅寶石和藍寶石)Sarpech(印度北方邦,19 世紀(jì)),黃金、鉆石、紅寶石和綠寶石,9×16.6 厘米
這種時尚的頭飾主要是貴族穿戴以展示他們的地位。這樣的珠寶往往被當(dāng)作政治 上忠誠的一種禮物。圍繞著中間花朵的神話中的生物,名叫摩伽羅;這些鱷魚 -大象 - 魚的混合物象征著好運、肥沃的土地和生命的源泉。紅寶石和鉆石的羽 毛向上延伸,這是一種曾經(jīng)專屬于皇帝的形式。羽毛和底座上面掛著七個拋光的 祖母綠吊墜。
尖晶石
化學(xué)式MgAl2O 4 解理 無
晶系 立方晶系 斷口 貝殼狀斷口至參差狀斷口
空間群 Fd3m 韌性 脆
硬度 7.5~8.0 比重 3.6
◇晶體習(xí)性:棕色和黑色至紅色(紅尖晶石)、橙色、黃色、綠色、 藍色、靛藍色、藍紫色或無色。晶體通常為八面體,也有顆粒狀 或塊狀。玻璃光澤,閃亮至暗淡;透明至幾乎不透明。白色條痕。
◇形成環(huán)境:作為火成巖中的一種副礦物形成于高溫條件下,以及 區(qū)域變質(zhì)作用成因的富鋁片巖中、區(qū)域變質(zhì)作用和接觸變質(zhì)作用 成因的石灰?guī)r中,也形成于碎屑礦物中。
◇主要產(chǎn)地:加拿大:安大略省的伯吉斯;魁北克省的韋克菲爾德。美國: 紐約州的阿米蒂和伊登維爾之間,一直到新澤西州的安杜佛。歐洲:
德國的巴伐利亞州;意大利坎帕尼亞區(qū)的索馬山和維蘇威火山。亞洲: 緬甸的抹谷。(中國的主要產(chǎn)地為河南、福建、新疆、云南等地。)
◇名稱起源:英文名稱 spinel 源自拉丁語“spinella”,意思為“小刺”, 因為它的八面體晶形類似于刺狀。
尖晶石,產(chǎn)于加拿大安大略省巴瑟斯特,4×5×4 厘米
左:尖晶石(來源未知),10.2×12.5×7.4 毫米,6.30 克拉
右:尖晶石,產(chǎn)于緬甸抹谷,30.1×23×13 毫米,61.50 克拉
赤銅礦
化學(xué)式 Cu2O 比重 6.0
晶系 立方晶系 解理 {111} 不連續(xù);{001} 較少見
空間群 Pn3m 斷口 貝殼狀斷口至參差狀斷口
硬度 3.5~4.0 韌性 脆
赤銅礦,產(chǎn)于俄羅斯阿爾泰斯基邊疆區(qū),5.5×5×5 厘米
銅的歷史可以追溯到最早的人類文明時代。古埃及人發(fā) 現(xiàn),將銅與錫結(jié)合可以制造一種強度比任何金屬都要好的合 金,從此便走進了青銅時代。公元前 4000 年以前,古希臘 人就在塞浦路斯島上開采銅礦,它的名字也就源于這里。銅 之所以有這么大的魅力,是因為它的抗腐蝕性和易塑性,而 且還很美麗。
在今天看來,古人所珍視的銅的這些屬性名不虛傳,而 且我們現(xiàn)在對它的認識更深了。我們現(xiàn)在知道,銅具有延展 性,它能被拉伸到一定長度,并且還是熱和電的優(yōu)良導(dǎo)體。 這些特性使得銅成為制造電線和管線的理想材料。
赤銅礦,產(chǎn)于納米比亞楚梅布,11.5×20×10.5 厘米
◇晶體習(xí)性:深紅色至紫紅色至幾乎黑色。八面體或立方體晶體, 少數(shù)為十二面體;能在方形斷口處形成毛發(fā)狀、網(wǎng)狀、晶簇狀或 交織成毛絨狀形態(tài),也見有土狀、致密的顆粒狀或塊狀。金剛光 澤或半金屬光澤;透明至半透明。磚紅色條痕。
◇形成環(huán)境:一般形成于銅礦床的氧化層中,通常與自然銅、孔雀石、 藍銅礦、黑銅礦、硅孔雀石和褐鐵礦伴生。
◇主要產(chǎn)地:美國:亞利桑納州的很多礦山中很常見,特別是比斯比。 拉丁美洲:智利安托法加斯塔、丘基卡馬塔。歐洲:英格蘭康沃爾郡;
德國北萊茵 - 威斯特伐利亞的萊茵布賴特巴赫。非洲:納米比亞 的楚梅布。亞洲:俄羅斯烏拉爾山脈。澳大利亞:新南威爾士州 的布羅肯希爾。
◇名稱起源:英文名稱 cuprite 來源于拉丁語“cuprum”,意思為“銅”, 指的是它的化學(xué)成分(氧化亞銅)。
◇在歷史上,赤銅礦是一種主要的銅礦石,現(xiàn)在依然在世界上許多 地方開采。銅的最大用途是制造電線:它是一種優(yōu)良的導(dǎo)體材料, 腐蝕速度很慢,并且很容易被制造成細線。
赤 銅 礦, 產(chǎn) 于 納 米 比 亞 的 翁 岡 加, 26.2×18.8×10.3 厘米,66.30 克拉
在納米比亞的翁岡加礦,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一 些精致的透明紅色赤銅礦晶體。如果長 時間暴露于光線之下,赤銅礦的表面會 轉(zhuǎn)變成孔雀石,所以這種寶石通常存儲 于黑暗之中。
金綠寶石
化學(xué)式 BeAl2O4 比重 3.7
晶系 斜方晶系 解理 {110} 清晰;{010} 不完全解理; {001} 不完全解理
空間群 Pnma 斷口 參差狀斷口至貝殼狀斷口
硬度 8.5 韌性 脆
◇晶體習(xí)性:各種色調(diào)的綠色、黃色、褐色至綠黑色。在不同的光 線照射下,顏色可以產(chǎn)生有趣的變化,比如變石。晶體通常為扁 平狀,有時為粗棱柱狀,帶有顯著的條紋和孿晶(循環(huán)雙胞胎, 被稱為三連晶,很容易辨認)。玻璃光澤;透明至半透明或不透明,
光澤會發(fā)生變化如同貓眼。白色條痕。
◇形成環(huán)境:雖然變石被發(fā)現(xiàn)于云母片巖中,但金綠寶石主要形成 于花崗巖和花崗偉晶巖中。
◇主要產(chǎn)地:美國:科羅拉多州的戈爾登附近。巴西:伊塔瓜蘇的坦 格雷多;圣埃斯皮里圖州的科拉蒂納;米納斯吉拉斯州特奧菲盧奧 托尼。亞洲:俄羅斯烏拉爾山脈葉卡捷琳堡(斯維爾德洛夫斯克) 附近;斯里蘭卡的拉特那普拉地區(qū)。
◇名稱起源:英文名稱 chrysoberyl 源自希臘語“金色的”和“綠柱石”, 盡管“綠柱石”的表述并不恰當(dāng)。
金綠寶石,產(chǎn)于巴西的圣埃斯皮里圖州,5×5×2 厘米
金綠寶石(來源不明),11.5×15.7×17.9 毫米,10.90 克拉
以上內(nèi)容來自未讀·探索家《發(fā)現(xiàn)珍稀寶石與礦物》:
未讀··探索家
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未讀··探索家
《石頭記》
北京大學(xué)出版社