1. 高砷煤中砷賦存狀態的擴展X 射線吸收精細結構譜研究
摘 要 測定貴州興仁、興義晚二疊世6個高砷無煙煤樣品中As含量為94.1μg·g－1～3.2%，Sb含量為8.1～120μg·g－1。對樣品的礦物學研究表明，未發現任何含As或As的獨立礦物，As是賦存在煤有機組分中。應用同步輻射X射線吸收精細結構儀測定樣品中As的結構發現，賦存在高砷煤有機組分中的As與O配位，除在1個樣品中As與3個O配位外，在其餘樣品中As均與4個O配位。因此，高砷煤中的As不是賦存在硫化物礦物中，而是賦存在砷酸鹽或亞砷酸鹽相中，且主要是砷酸鹽相。
任德貽煤岩學和煤地球化學論文選輯
由於煤中微量元素的濃度很低，因此研究其賦存狀態極其困難，目前還沒有成熟的研究方法。近20年來，由於同步輻射X射線技術的發展，X射線吸收精細結構(X_rayabsorp-tionfinestructure，簡稱XAFS)在多種學科的研究中日益發揮著更大的作用。近年來，Huff-man等人［1～3］運用同步輻射X射線吸收精細結構譜方法開創性地研究了煤、煤制產品及煤灰中某些元素的賦存狀態，他們於1992年研究了煤和煤產品中S的分子結構、褐煤中K和Ca的賦存狀態及其在熱解、氣化過程的變化;在1994年報道了對煤及燃煤產物中As及Cr的賦存狀態的研究結果;在1996年總結了應用XAFS研究煤中微量元素賦存狀態的研究方法及對煤中As，Cr，Zn，Ni，Cl，Br，V，Mn，Ti，Cr和Se等的研究結果。這些文獻表明，如果使用固態多元素鍺探測器，運用同步輻射XAFS可以測定煤中含量低達10～100μg·g－1的元素的賦存狀態，目前在美國同步輻射光源上，正在研究100個元素的鍺探測器，它的靈敏度將大幅度提高，可以測定含量為0.1～1.0μg·g－1的元素的賦存狀態［2］。
貴州省興仁、興義縣晚二疊世的高砷煤已經給當地居民的健康造成嚴重毒害，為了確定高砷煤中As的賦存狀態，在北京正負電子對撞機同步輻射裝置擴展X射線吸收精細結構實驗站(EXAFS站)上測量了高砷煤中As的XAFS譜。
一、樣品與實驗
本次研究的6個高砷煤均為晚二疊世無煙煤樣品，其中G4樣品采自貴州興義，其餘樣品采自貴州興仁。用儀器中子活化(INAA)測定了As和Sb的含量(表1)，興仁樣品中As含量高時，Sb含量也較高，而興義樣品中Sb含量較低。用X射線衍射(XRD)、透射電鏡結合能譜和選區衍射(TEM-EDX-SAD)以及電子探針(EMPA)對樣品的礦物學分析表明，在樣品中沒有發現As或含As的礦物，As賦存在煤有機組分中。
表 1 高砷煤樣品中 As 的配位數及配位間距
As的K吸收譜在北京正負電子對撞機(BEPC)同步輻射(BSRF)實驗室4W1B光束線上的EXAFS站測量，儲存環電子能量為2.2GeV，單色器為雙平晶Si(111)，在室溫下用透射法(對樣品H2和G4)或熒光法(對其餘樣品)測量。
二、結果與討論
XAFS譜可分為兩段，即X射線吸收近邊結構(X-ray absorption near edge structure，簡稱XANES)和擴展X射線吸收精細結構(Extended X-ray absorption fine structure，簡稱EXAFS)，文中重點研究了EXAFS。圖1為As的K吸收譜經μ0擬合，E-K轉換，再經快速傅立葉變換後獲得的徑向分布函數(Radial Distribution Function，簡稱RDF)，表1為經模擬計算得到的As的配位數的配位間距。從圖1可知6個樣品的RDF相似，表明樣品中As的結構的相似性。在R為0.1666～0.1686nm處出現最強振幅，它對應As的第1配位層，當R>0.2nm，基本沒有出現較強的峰，這表明樣品的無序性。J5和H7樣品的最強振幅峰較低且峰較寬，表明其更無序。H2和H9樣品的最強振幅峰的峰形較對稱，表明其相對其他樣品較為有序。根據Huffman等人［2］對As和含As礦物或化合物標樣以及煤中As的XAFS譜研究結果，本次研究的樣品中As的第1配位殼層的配位原子為O，除樣品H9中As與O的配位數為3外，其餘樣品中As與O的配位數為4;這說明樣品中As與O結合賦存在砷酸鹽或亞砷酸鹽相中，其中在樣品H9中As是正3價(AsO3－3)，在其餘樣品中As是正5價(AsO3－4)。
圖1 高砷煤中As的K吸收邊EXAFS的RDF
貴州興仁、興義高砷煤中的As是以砷酸鹽或亞砷酸鹽形式存在，這與煤中As一般賦存在硫化物礦物中的規律是截然不同的。高砷煤中As的來源及富集的時間還有待於進一步的研究。
通過以上工作，可以得出如下認識:①貴州興仁、興義晚二疊世高砷無煙煤中的As不是賦存在含As或As的硫化物礦物中，而是以砷酸鹽或亞砷酸鹽的形式賦存在煤有機組分中，且主要是砷酸鹽形式;②北京同步輻射EXAFS站可以測定煤中濃度在50μg·g－1微量元素的賦存狀態，隨著同步輻射光源的不斷發展，特別是固態多元素鍺探測器靈敏度的大幅度提高，XAFS方法在研究煤中微量元素賦存狀態方面將發揮重要作用。
致謝本工作為國家自然科學基金(批准號:49372124)和北京正負電子對撞機同步輻射實驗室資助項目。
參 考 文 獻
［1］ Huffman G P，Huggins F E，Shal N. XAFS spectros of critical elements in coal and coal derivatives. In: Meuzelaar H L C，ed. Advances in Coal Spectros. New York: Plenum Press，1992，29 ～ 47
［2］ Huffman G P，Huggins F E，Shal N，et al. Speciation of arsenic and chromium in coal and combustion ash by XAFS spectros. Fuel Processing Technology，1994，39: 47 ～ 62
［3］ Huggins F E，Huffman G P. Modes of occurrence of trace elements in coal from XAFS spectros. Inter Jour of Coal Geology，1996，32: 31 ～ 53
( 本文由趙峰華、任德貽、鄭寶山、胡天斗、劉濤合著，原載《科學通報》，1998 年第 43 卷第 14 期)
2. 這首歌叫什麼名
Kiss Kiss-Holly Valance
http://bbs.kutj.com/UpLoadFiles/20066/20066131601924507.mp3
3. 請問光子晶體中帶隙寬度的定義是什麼
光子頻率禁帶，即頻率被禁止的區間
4. 這個頭發叫什麼名字
短碎發，定位燙的基礎上加上一點紋理效果，並且用發蠟之類的產品抓過。視覺沖擊感很強哦，特別是側邊與後面在光線的不同照射下，顯現出漂亮的紋理效果。
事實上不做紋理直接用發蠟抓也是可以的。如果你是想做出這個發型，可以把它存在手機里給理發師看呀，他能確定好長短
5. 相界面的作用是什麼
復合材料界面是指復合材料的基體與增強材料之間化學成分有顯著變化的、構成彼此結合的、能起載荷等傳遞作用的微小區域。目前的研究尚處於半定量和半經驗的水平上。 最早復合材料界面曾被想像成是一層沒有厚度的面(或稱單分子層的面)。而事實上復合材料界面是一層具有一定厚度(納米以上)、結構隨基體和增強體而異、與基體有明顯差別的新相——界面相(或稱界面層)。因為增強體和基體互相接觸時， 在一定條件的影響下，可能發生化學反應或物理化學作用，如兩相間元素的互相擴散、溶解，從而產生不同於原來兩相的新相；即使不發生反應、擴散、溶解，也會由於基體的固化、凝固所產生的內應力，或者由於組織結構的誘導效應，導致接近增強體的基體發生結構上的變化或堆砌密度上的變化，從而導致這個局部基體的性能不同於基體的本體性能，形成界面相。界面相也包括在增強體表面上預先塗覆的表面處理劑層和增強體經表面處理工藝而發生反應的表面層。因此，必須建立復合材料界面存在獨立相的新概念。復合材料界面相的結構與性能對復合材料整體的性能影響大。為改善復合材料性能，必須考慮界面設計和控制。結構復合材料界面相存在的殘應力，是由於基體的固化或凝固收縮和兩相間熱膨脹系數的失配而造成的。無論應力大小和方向，都會影響到復合材料受載時的行為，如造成復合材料拉伸和壓縮性能的明顯差異等。結構復合材料界面的作用，是在復合材料受到載荷時把基體上的應力傳遞到增強體上。這就需要界面相有 足夠的粘接強度，而兩相表面能夠互相浸潤是先決條件。但是界面層並不是粘接得越強越好，而是要有適當的粘接強度，因為界面相還有另一個作用是在一定應力條件下能夠脫粘，同時使增強體在基體中拔出並互相發生摩擦。這種由脫粘而增大表面能所做的功、拔出功和摩擦功都提高了破壞功，有助於改善復合材料的破壞行為，即提高它的強度。至於功能復合材料界面相的作用，目前尚很少研究，但已有實驗證實，界面相在功能復合材料中的作用也是重要的。 表徵為了認識界面的作用，了解界面結構對材料整體性能的影響，必須先表徵界面相的化學、物理結構，厚度和形貌，粘接強度和殘余應力等，從而可以尋找它們與復合材料性能之間的關系。 界面相化學結構包括組成元素、價態及其分布。其表徵可以藉助許多固體物理用的先進儀器，如俄歇電子 譜(AES，SAM)、電子探針(EP)、X光電子能譜儀 (X PS)、掃描二次離子質譜儀(S SIMS)、電子能量損失譜儀(EELS，PEELS)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、顯微 拉曼光譜(MRS)、擴展X射線吸收細微結構譜 (E XAFS)等。由於界面相有時僅為納米級的微區，而且有的組成非常復雜(尤其是金屬和陶瓷基復合材料)， 因此迄今還不能說哪一種方法可以滿意地給出有關復合材料界面相全部化學信息。這是因為這些方法有的束斑太大，遠遠超過界面微區的尺寸;有的僅能提供元素的信息而不能知道元素的價態；有的會對某些觀察物造成 表面損傷等，存在著各式各樣的局限性。所以仍需研究 合適的新方法，或幾種方法的配合使用。 界面相形貌和厚度的表徵也有不少方法，如透射電 鏡(TEM)、掃描電鏡(S EM)。新方法有角掃描X射線反射譜(GAXP)，可以測定金屬基和陶瓷基復合材料界 面相的厚度。但這些方法在測量上也有難度。 界面相粘接強度的表徵基本上有5種方法，即單絲拔出法、埋入基體的單絲裂斷長度法、微(單絲)壓出 法、球形(或錐形)壓頭壓痕法、常規三點彎剪法等。前兩種方法只能表徵單絲復合材料的行為；後三種雖是表 征復合材料，但又各有不足之處。而且各種方法測出 的數據相差甚遠，以球形壓痕法和三點彎剪法數值較高。目前尚難以決定何種方法是最為合適的。此外，還有用 動態力學法測定內耗值以表徵界面結合狀態的方法。界面湘殘余應力的表徵也很困難。對透明基體和不 透明基體都分別有其相應的方法，但是均不理想，同時 在計算處理上也較復雜。復合材料界面理論過去對於復合材料界面理論的 研究是試圖提出一個能夠適用於各種復合材料的理論，諸如化學反應理論、浸潤理論、可形變層理論、約束層 理論、靜電作用理論以及把一些理論結合起來的理論。但它們都有許多矛盾，常不能自圓其說。由於對界面認識的逐步深化，了解到界面相的復雜性與多重性是和原組成材料、加工工藝和使用環境密切有關。因此，理論研究轉向針對某一具體體系，探討界面微結構與宏觀性能的關系，界面浸潤過程和界面反應的熱力學與動力學 關系，建立某種體系的界面相模型並作理論處理等
6. 復合材料的界面定義是什麼，包括哪些部分
復合材料界面是指復合材料的基體與增強材料之間化學成分有顯著變化的、構成彼此結合的、能起載荷等傳遞作用的微小區域。目前的研究尚處於半定量和半經驗的水平上。 最早復合材料界面曾被想像成是一層沒有厚度的面(或稱單分子層的面)。而事實上復合材料界面是一層具有一定厚度(納米以上)、結構隨基體和增強體而異、與基體有明顯差別的新相——界面相(或稱界面層)。因為增強體和基體互相接觸時， 在一定條件的影響下，可能發生化學反應或物理化學作用，如兩相間元素的互相擴散、溶解，從而產生不同於原來兩相的新相；即使不發生反應、擴散、溶解，也會由於基體的固化、凝固所產生的內應力，或者由於組織結構的誘導效應，導致接近增強體的基體發生結構上的變化或堆砌密度上的變化，從而導致這個局部基體的性能不同於基體的本體性能，形成界面相。界面相也包括在增強體表面上預先塗覆的表面處理劑層和增強體經表面處理工藝而發生反應的表面層。因此，必須建立復合材料界面存在獨立相的新概念。復合材料界面相的結構與性能對復合材料整體的性能影響大。為改善復合材料性能，必須考慮界面設計和控制。結構復合材料界面相存在的殘應力，是由於基體的固化或凝固收縮和兩相間熱膨脹系數的失配而造成的。無論應力大小和方向，都會影響到復合材料受載時的行為，如造成復合材料拉伸和壓縮性能的明顯差異等。結構復合材料界面的作用，是在復合材料受到載荷時把基體上的應力傳遞到增強體上。這就需要界面相有 足夠的粘接強度，而兩相表面能夠互相浸潤是先決條件。但是界面層並不是粘接得越強越好，而是要有適當的粘接強度，因為界面相還有另一個作用是在一定應力條件下能夠脫粘，同時使增強體在基體中拔出並互相發生摩擦。這種由脫粘而增大表面能所做的功、拔出功和摩擦功都提高了破壞功，有助於改善復合材料的破壞行為，即提高它的強度。至於功能復合材料界面相的作用，目前尚很少研究，但已有實驗證實，界面相在功能復合材料中的作用也是重要的。 表徵為了認識界面的作用，了解界面結構對材料整體性能的影響，必須先表徵界面相的化學、物理結構，厚度和形貌，粘接強度和殘余應力等，從而可以尋找它們與復合材料性能之間的關系。 界面相化學結構包括組成元素、價態及其分布。其表徵可以藉助許多固體物理用的先進儀器，如俄歇電子 譜(AES，SAM)、電子探針(EP)、X光電子能譜儀 (X PS)、掃描二次離子質譜儀(S SIMS)、電子能量損失譜儀(EELS，PEELS)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、顯微 拉曼光譜(MRS)、擴展X射線吸收細微結構譜 (E XAFS)等。由於界面相有時僅為納米級的微區，而且有的組成非常復雜(尤其是金屬和陶瓷基復合材料)， 因此迄今還不能說哪一種方法可以滿意地給出有關復合材料界面相全部化學信息。這是因為這些方法有的束斑太大，遠遠超過界面微區的尺寸;有的僅能提供元素的信息而不能知道元素的價態；有的會對某些觀察物造成 表面損傷等，存在著各式各樣的局限性。所以仍需研究 合適的新方法，或幾種方法的配合使用。 界面相形貌和厚度的表徵也有不少方法，如透射電 鏡(TEM)、掃描電鏡(S EM)。新方法有角掃描X射線反射譜(GAXP)，可以測定金屬基和陶瓷基復合材料界 面相的厚度。但這些方法在測量上也有難度。 界面相粘接強度的表徵基本上有5種方法，即單絲拔出法、埋入基體的單絲裂斷長度法、微(單絲)壓出 法、球形(或錐形)壓頭壓痕法、常規三點彎剪法等。前兩種方法只能表徵單絲復合材料的行為；後3種雖是表 征復合材料，但又各有不足之處。而且各種方法測出 的數據相差甚遠，以球形壓痕法和三點彎剪法數值較高。目前尚難以決定何種方法是最為合適的。此外，還有用 動態力學法測定內耗值以表徵界面結合狀態的方法。界面湘殘余應力的表徵也很困難。對透明基體和不 透明基體都分別有其相應的方法，但是均不理想，同時 在計算處理上也較復雜。復合材料界面理論過去對於復合材料界面理論的 研究是試圖提出一個能夠適用於各種復合材料的理論，諸如化學反應理論、浸潤理論、可形變層理論、約束層 理論、靜電作用理論以及把一些理論結合起來的理論。但它們都有許多矛盾，常不能自圓其說。由於對界面認識的逐步深化，了解到界面相的復雜性與多重性是和原組成材料、加工工藝和使用環境密切有關。因此，理論研究轉向針對某一具體體系，探討界面微結構與宏觀性能的關系，界面浸潤過程和界面反應的熱力學與動力學 關系，建立某種體系的界面相模型並作理論處理等。
7. 復合材料中的界面相有什麼特點，起什麼作用
復合材料界面是指復合材料的基體與增強材料之間化學成分有顯著變化的、構成彼此結合的、能起載荷等傳遞作用的微小區域。目前的研究尚處於半定量和半經驗的水平上。 最早復合材料界面曾被想像成是一層沒有厚度的面(或稱單分子層的面)。而事實上復合材料界面是一層具有一定厚度(納米以上)、結構隨基體和增強體而異、與基體有明顯差別的新相——界面相(或稱界面層)。因為增強體和基體互相接觸時， 在一定條件的影響下，可能發生化學反應或物理化學作用，如兩相間元素的互相擴散、溶解，從而產生不同於原來兩相的新相；即使不發生反應、擴散、溶解，也會由於基體的固化、凝固所產生的內應力，或者由於組織結構的誘導效應，導致接近增強體的基體發生結構上的變化或堆砌密度上的變化，從而導致這個局部基體的性能不同於基體的本體性能，形成界面相。界面相也包括在增強體表面上預先塗覆的表面處理劑層和增強體經表面處理工藝而發生反應的表面層。因此，必須建立復合材料界面存在獨立相的新概念。復合材料界面相的結構與性能對復合材料整體的性能影響大。為改善復合材料性能，必須考慮界面設計和控制。結構復合材料界面相存在的殘應力，是由於基體的固化或凝固收縮和兩相間熱膨脹系數的失配而造成的。無論應力大小和方向，都會影響到復合材料受載時的行為，如造成復合材料拉伸和壓縮性能的明顯差異等。結構復合材料界面的作用，是在復合材料受到載荷時把基體上的應力傳遞到增強體上。這就需要界面相有 足夠的粘接強度，而兩相表面能夠互相浸潤是先決條件。但是界面層並不是粘接得越強越好，而是要有適當的粘接強度，因為界面相還有另一個作用是在一定應力條件下能夠脫粘，同時使增強體在基體中拔出並互相發生摩擦。這種由脫粘而增大表面能所做的功、拔出功和摩擦功都提高了破壞功，有助於改善復合材料的破壞行為，即提高它的強度。至於功能復合材料界面相的作用，目前尚很少研究，但已有實驗證實，界面相在功能復合材料中的作用也是重要的。 表徵為了認識界面的作用，了解界面結構對材料整體性能的影響，必須先表徵界面相的化學、物理結構，厚度和形貌，粘接強度和殘余應力等，從而可以尋找它們與復合材料性能之間的關系。 界面相化學結構包括組成元素、價態及其分布。其表徵可以藉助許多固體物理用的先進儀器，如俄歇電子 譜(AES，SAM)、電子探針(EP)、X光電子能譜儀 (X PS)、掃描二次離子質譜儀(S SIMS)、電子能量損失譜儀(EELS，PEELS)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、顯微 拉曼光譜(MRS)、擴展X射線吸收細微結構譜 (E XAFS)等。由於界面相有時僅為納米級的微區，而且有的組成非常復雜(尤其是金屬和陶瓷基復合材料)， 因此迄今還不能說哪一種方法可以滿意地給出有關復合材料界面相全部化學信息。這是因為這些方法有的束斑太大，遠遠超過界面微區的尺寸;有的僅能提供元素的信息而不能知道元素的價態；有的會對某些觀察物造成 表面損傷等，存在著各式各樣的局限性。所以仍需研究 合適的新方法，或幾種方法的配合使用。 界面相形貌和厚度的表徵也有不少方法，如透射電 鏡(TEM)、掃描電鏡(S EM)。新方法有角掃描X射線反射譜(GAXP)，可以測定金屬基和陶瓷基復合材料界 面相的厚度。但這些方法在測量上也有難度。 界面相粘接強度的表徵基本上有5種方法，即單絲拔出法、埋入基體的單絲裂斷長度法、微(單絲)壓出 法、球形(或錐形)壓頭壓痕法、常規三點彎剪法等。前兩種方法只能表徵單絲復合材料的行為；後3種雖是表 征復合材料，但又各有不足之處。而且各種方法測出 的數據相差甚遠，以球形壓痕法和三點彎剪法數值較高。目前尚難以決定何種方法是最為合適的。此外，還有用 動態力學法測定內耗值以表徵界面結合狀態的方法。界面湘殘余應力的表徵也很困難。對透明基體和不 透明基體都分別有其相應的方法，但是均不理想，同時 在計算處理上也較復雜。復合材料界面理論過去對於復合材料界面理論的 研究是試圖提出一個能夠適用於各種復合材料的理論，諸如化學反應理論、浸潤理論、可形變層理論、約束層 理論、靜電作用理論以及把一些理論結合起來的理論。但它們都有許多矛盾，常不能自圓其說。由於對界面認識的逐步深化，了解到界面相的復雜性與多重性是和原組成材料、加工工藝和使用環境密切有關。因此，理論研究轉向針對某一具體體系，探討界面微結構與宏觀性能的關系，界面浸潤過程和界面反應的熱力學與動力學 關系，建立某種體系的界面相模型並作理論處理等。