1. 高砷煤中砷赋存状态的扩展X 射线吸收精细结构谱研究
摘 要 测定贵州兴仁、兴义晚二叠世6个高砷无烟煤样品中As含量为94.1μg·g－1～3.2%，Sb含量为8.1～120μg·g－1。对样品的矿物学研究表明，未发现任何含As或As的独立矿物，As是赋存在煤有机组分中。应用同步辐射X射线吸收精细结构仪测定样品中As的结构发现，赋存在高砷煤有机组分中的As与O配位，除在1个样品中As与3个O配位外，在其余样品中As均与4个O配位。因此，高砷煤中的As不是赋存在硫化物矿物中，而是赋存在砷酸盐或亚砷酸盐相中，且主要是砷酸盐相。
任德贻煤岩学和煤地球化学论文选辑
由于煤中微量元素的浓度很低，因此研究其赋存状态极其困难，目前还没有成熟的研究方法。近20年来，由于同步辐射X射线技术的发展，X射线吸收精细结构(X_rayabsorp-tionfinestructure，简称XAFS)在多种学科的研究中日益发挥着更大的作用。近年来，Huff-man等人［1～3］运用同步辐射X射线吸收精细结构谱方法开创性地研究了煤、煤制产品及煤灰中某些元素的赋存状态，他们于1992年研究了煤和煤产品中S的分子结构、褐煤中K和Ca的赋存状态及其在热解、气化过程的变化;在1994年报道了对煤及燃煤产物中As及Cr的赋存状态的研究结果;在1996年总结了应用XAFS研究煤中微量元素赋存状态的研究方法及对煤中As，Cr，Zn，Ni，Cl，Br，V，Mn，Ti，Cr和Se等的研究结果。这些文献表明，如果使用固态多元素锗探测器，运用同步辐射XAFS可以测定煤中含量低达10～100μg·g－1的元素的赋存状态，目前在美国同步辐射光源上，正在研究100个元素的锗探测器，它的灵敏度将大幅度提高，可以测定含量为0.1～1.0μg·g－1的元素的赋存状态［2］。
贵州省兴仁、兴义县晚二叠世的高砷煤已经给当地居民的健康造成严重毒害，为了确定高砷煤中As的赋存状态，在北京正负电子对撞机同步辐射装置扩展X射线吸收精细结构实验站(EXAFS站)上测量了高砷煤中As的XAFS谱。
一、样品与实验
本次研究的6个高砷煤均为晚二叠世无烟煤样品，其中G4样品采自贵州兴义，其余样品采自贵州兴仁。用仪器中子活化(INAA)测定了As和Sb的含量(表1)，兴仁样品中As含量高时，Sb含量也较高，而兴义样品中Sb含量较低。用X射线衍射(XRD)、透射电镜结合能谱和选区衍射(TEM-EDX-SAD)以及电子探针(EMPA)对样品的矿物学分析表明，在样品中没有发现As或含As的矿物，As赋存在煤有机组分中。
表 1 高砷煤样品中 As 的配位数及配位间距
As的K吸收谱在北京正负电子对撞机(BEPC)同步辐射(BSRF)实验室4W1B光束线上的EXAFS站测量，储存环电子能量为2.2GeV，单色器为双平晶Si(111)，在室温下用透射法(对样品H2和G4)或荧光法(对其余样品)测量。
二、结果与讨论
XAFS谱可分为两段，即X射线吸收近边结构(X-ray absorption near edge structure，简称XANES)和扩展X射线吸收精细结构(Extended X-ray absorption fine structure，简称EXAFS)，文中重点研究了EXAFS。图1为As的K吸收谱经μ0拟合，E-K转换，再经快速傅立叶变换后获得的径向分布函数(Radial Distribution Function，简称RDF)，表1为经模拟计算得到的As的配位数的配位间距。从图1可知6个样品的RDF相似，表明样品中As的结构的相似性。在R为0.1666～0.1686nm处出现最强振幅，它对应As的第1配位层，当R>0.2nm，基本没有出现较强的峰，这表明样品的无序性。J5和H7样品的最强振幅峰较低且峰较宽，表明其更无序。H2和H9样品的最强振幅峰的峰形较对称，表明其相对其他样品较为有序。根据Huffman等人［2］对As和含As矿物或化合物标样以及煤中As的XAFS谱研究结果，本次研究的样品中As的第1配位壳层的配位原子为O，除样品H9中As与O的配位数为3外，其余样品中As与O的配位数为4;这说明样品中As与O结合赋存在砷酸盐或亚砷酸盐相中，其中在样品H9中As是正3价(AsO3－3)，在其余样品中As是正5价(AsO3－4)。
图1 高砷煤中As的K吸收边EXAFS的RDF
贵州兴仁、兴义高砷煤中的As是以砷酸盐或亚砷酸盐形式存在，这与煤中As一般赋存在硫化物矿物中的规律是截然不同的。高砷煤中As的来源及富集的时间还有待于进一步的研究。
通过以上工作，可以得出如下认识:①贵州兴仁、兴义晚二叠世高砷无烟煤中的As不是赋存在含As或As的硫化物矿物中，而是以砷酸盐或亚砷酸盐的形式赋存在煤有机组分中，且主要是砷酸盐形式;②北京同步辐射EXAFS站可以测定煤中浓度在50μg·g－1微量元素的赋存状态，随着同步辐射光源的不断发展，特别是固态多元素锗探测器灵敏度的大幅度提高，XAFS方法在研究煤中微量元素赋存状态方面将发挥重要作用。
致谢本工作为国家自然科学基金(批准号:49372124)和北京正负电子对撞机同步辐射实验室资助项目。
参 考 文 献
［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
( 本文由赵峰华、任德贻、郑宝山、胡天斗、刘涛合著，原载《科学通报》，1998 年第 43 卷第 14 期)
2. 这首歌叫什么名
Kiss Kiss-Holly Valance
http://bbs.kutj.com/UpLoadFiles/20066/20066131601924507.mp3
3. 请问光子晶体中带隙宽度的定义是什么
光子频率禁带，即频率被禁止的区间
4. 这个头发叫什么名字
短碎发，定位烫的基础上加上一点纹理效果，并且用发蜡之类的产品抓过。视觉冲击感很强哦，特别是侧边与后面在光线的不同照射下，显现出漂亮的纹理效果。
事实上不做纹理直接用发蜡抓也是可以的。如果你是想做出这个发型，可以把它存在手机里给理发师看呀，他能确定好长短
5. 相界面的作用是什么
复合材料界面是指复合材料的基体与增强材料之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷等传递作用的微小区域。目前的研究尚处于半定量和半经验的水平上。 最早复合材料界面曾被想像成是一层没有厚度的面(或称单分子层的面)。而事实上复合材料界面是一层具有一定厚度(纳米以上)、结构随基体和增强体而异、与基体有明显差别的新相——界面相(或称界面层)。因为增强体和基体互相接触时， 在一定条件的影响下，可能发生化学反应或物理化学作用，如两相间元素的互相扩散、溶解，从而产生不同于原来两相的新相；即使不发生反应、扩散、溶解，也会由于基体的固化、凝固所产生的内应力，或者由于组织结构的诱导效应，导致接近增强体的基体发生结构上的变化或堆砌密度上的变化，从而导致这个局部基体的性能不同于基体的本体性能，形成界面相。界面相也包括在增强体表面上预先涂覆的表面处理剂层和增强体经表面处理工艺而发生反应的表面层。因此，必须建立复合材料界面存在独立相的新概念。复合材料界面相的结构与性能对复合材料整体的性能影响大。为改善复合材料性能，必须考虑界面设计和控制。结构复合材料界面相存在的残应力，是由于基体的固化或凝固收缩和两相间热膨胀系数的失配而造成的。无论应力大小和方向，都会影响到复合材料受载时的行为，如造成复合材料拉伸和压缩性能的明显差异等。结构复合材料界面的作用，是在复合材料受到载荷时把基体上的应力传递到增强体上。这就需要界面相有 足够的粘接强度，而两相表面能够互相浸润是先决条件。但是界面层并不是粘接得越强越好，而是要有适当的粘接强度，因为界面相还有另一个作用是在一定应力条件下能够脱粘，同时使增强体在基体中拔出并互相发生摩擦。这种由脱粘而增大表面能所做的功、拔出功和摩擦功都提高了破坏功，有助于改善复合材料的破坏行为，即提高它的强度。至于功能复合材料界面相的作用，目前尚很少研究，但已有实验证实，界面相在功能复合材料中的作用也是重要的。 表征为了认识界面的作用，了解界面结构对材料整体性能的影响，必须先表征界面相的化学、物理结构，厚度和形貌，粘接强度和残余应力等，从而可以寻找它们与复合材料性能之间的关系。 界面相化学结构包括组成元素、价态及其分布。其表征可以借助许多固体物理用的先进仪器，如俄歇电子 谱(AES，SAM)、电子探针(EP)、X光电子能谱仪 (X PS)、扫描二次离子质谱仪(S SIMS)、电子能量损失谱仪(EELS，PEELS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、显微 拉曼光谱(MRS)、扩展X射线吸收细微结构谱 (E XAFS)等。由于界面相有时仅为纳米级的微区，而且有的组成非常复杂(尤其是金属和陶瓷基复合材料)， 因此迄今还不能说哪一种方法可以满意地给出有关复合材料界面相全部化学信息。这是因为这些方法有的束斑太大，远远超过界面微区的尺寸;有的仅能提供元素的信息而不能知道元素的价态；有的会对某些观察物造成 表面损伤等，存在着各式各样的局限性。所以仍需研究 合适的新方法，或几种方法的配合使用。 界面相形貌和厚度的表征也有不少方法，如透射电 镜(TEM)、扫描电镜(S EM)。新方法有角扫描X射线反射谱(GAXP)，可以测定金属基和陶瓷基复合材料界 面相的厚度。但这些方法在测量上也有难度。 界面相粘接强度的表征基本上有5种方法，即单丝拔出法、埋入基体的单丝裂断长度法、微(单丝)压出 法、球形(或锥形)压头压痕法、常规三点弯剪法等。前两种方法只能表征单丝复合材料的行为；后三种虽是表 征复合材料，但又各有不足之处。而且各种方法测出 的数据相差甚远，以球形压痕法和三点弯剪法数值较高。目前尚难以决定何种方法是最为合适的。此外，还有用 动态力学法测定内耗值以表征界面结合状态的方法。界面湘残余应力的表征也很困难。对透明基体和不 透明基体都分别有其相应的方法，但是均不理想，同时 在计算处理上也较复杂。复合材料界面理论过去对于复合材料界面理论的 研究是试图提出一个能够适用于各种复合材料的理论，诸如化学反应理论、浸润理论、可形变层理论、约束层 理论、静电作用理论以及把一些理论结合起来的理论。但它们都有许多矛盾，常不能自圆其说。由于对界面认识的逐步深化，了解到界面相的复杂性与多重性是和原组成材料、加工工艺和使用环境密切有关。因此，理论研究转向针对某一具体体系，探讨界面微结构与宏观性能的关系，界面浸润过程和界面反应的热力学与动力学 关系，建立某种体系的界面相模型并作理论处理等
6. 复合材料的界面定义是什么，包括哪些部分
复合材料界面是指复合材料的基体与增强材料之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷等传递作用的微小区域。目前的研究尚处于半定量和半经验的水平上。 最早复合材料界面曾被想像成是一层没有厚度的面(或称单分子层的面)。而事实上复合材料界面是一层具有一定厚度(纳米以上)、结构随基体和增强体而异、与基体有明显差别的新相——界面相(或称界面层)。因为增强体和基体互相接触时， 在一定条件的影响下，可能发生化学反应或物理化学作用，如两相间元素的互相扩散、溶解，从而产生不同于原来两相的新相；即使不发生反应、扩散、溶解，也会由于基体的固化、凝固所产生的内应力，或者由于组织结构的诱导效应，导致接近增强体的基体发生结构上的变化或堆砌密度上的变化，从而导致这个局部基体的性能不同于基体的本体性能，形成界面相。界面相也包括在增强体表面上预先涂覆的表面处理剂层和增强体经表面处理工艺而发生反应的表面层。因此，必须建立复合材料界面存在独立相的新概念。复合材料界面相的结构与性能对复合材料整体的性能影响大。为改善复合材料性能，必须考虑界面设计和控制。结构复合材料界面相存在的残应力，是由于基体的固化或凝固收缩和两相间热膨胀系数的失配而造成的。无论应力大小和方向，都会影响到复合材料受载时的行为，如造成复合材料拉伸和压缩性能的明显差异等。结构复合材料界面的作用，是在复合材料受到载荷时把基体上的应力传递到增强体上。这就需要界面相有 足够的粘接强度，而两相表面能够互相浸润是先决条件。但是界面层并不是粘接得越强越好，而是要有适当的粘接强度，因为界面相还有另一个作用是在一定应力条件下能够脱粘，同时使增强体在基体中拔出并互相发生摩擦。这种由脱粘而增大表面能所做的功、拔出功和摩擦功都提高了破坏功，有助于改善复合材料的破坏行为，即提高它的强度。至于功能复合材料界面相的作用，目前尚很少研究，但已有实验证实，界面相在功能复合材料中的作用也是重要的。 表征为了认识界面的作用，了解界面结构对材料整体性能的影响，必须先表征界面相的化学、物理结构，厚度和形貌，粘接强度和残余应力等，从而可以寻找它们与复合材料性能之间的关系。 界面相化学结构包括组成元素、价态及其分布。其表征可以借助许多固体物理用的先进仪器，如俄歇电子 谱(AES，SAM)、电子探针(EP)、X光电子能谱仪 (X PS)、扫描二次离子质谱仪(S SIMS)、电子能量损失谱仪(EELS，PEELS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、显微 拉曼光谱(MRS)、扩展X射线吸收细微结构谱 (E XAFS)等。由于界面相有时仅为纳米级的微区，而且有的组成非常复杂(尤其是金属和陶瓷基复合材料)， 因此迄今还不能说哪一种方法可以满意地给出有关复合材料界面相全部化学信息。这是因为这些方法有的束斑太大，远远超过界面微区的尺寸;有的仅能提供元素的信息而不能知道元素的价态；有的会对某些观察物造成 表面损伤等，存在着各式各样的局限性。所以仍需研究 合适的新方法，或几种方法的配合使用。 界面相形貌和厚度的表征也有不少方法，如透射电 镜(TEM)、扫描电镜(S EM)。新方法有角扫描X射线反射谱(GAXP)，可以测定金属基和陶瓷基复合材料界 面相的厚度。但这些方法在测量上也有难度。 界面相粘接强度的表征基本上有5种方法，即单丝拔出法、埋入基体的单丝裂断长度法、微(单丝)压出 法、球形(或锥形)压头压痕法、常规三点弯剪法等。前两种方法只能表征单丝复合材料的行为；后3种虽是表 征复合材料，但又各有不足之处。而且各种方法测出 的数据相差甚远，以球形压痕法和三点弯剪法数值较高。目前尚难以决定何种方法是最为合适的。此外，还有用 动态力学法测定内耗值以表征界面结合状态的方法。界面湘残余应力的表征也很困难。对透明基体和不 透明基体都分别有其相应的方法，但是均不理想，同时 在计算处理上也较复杂。复合材料界面理论过去对于复合材料界面理论的 研究是试图提出一个能够适用于各种复合材料的理论，诸如化学反应理论、浸润理论、可形变层理论、约束层 理论、静电作用理论以及把一些理论结合起来的理论。但它们都有许多矛盾，常不能自圆其说。由于对界面认识的逐步深化，了解到界面相的复杂性与多重性是和原组成材料、加工工艺和使用环境密切有关。因此，理论研究转向针对某一具体体系，探讨界面微结构与宏观性能的关系，界面浸润过程和界面反应的热力学与动力学 关系，建立某种体系的界面相模型并作理论处理等。
7. 复合材料中的界面相有什么特点，起什么作用
复合材料界面是指复合材料的基体与增强材料之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷等传递作用的微小区域。目前的研究尚处于半定量和半经验的水平上。 最早复合材料界面曾被想像成是一层没有厚度的面(或称单分子层的面)。而事实上复合材料界面是一层具有一定厚度(纳米以上)、结构随基体和增强体而异、与基体有明显差别的新相——界面相(或称界面层)。因为增强体和基体互相接触时， 在一定条件的影响下，可能发生化学反应或物理化学作用，如两相间元素的互相扩散、溶解，从而产生不同于原来两相的新相；即使不发生反应、扩散、溶解，也会由于基体的固化、凝固所产生的内应力，或者由于组织结构的诱导效应，导致接近增强体的基体发生结构上的变化或堆砌密度上的变化，从而导致这个局部基体的性能不同于基体的本体性能，形成界面相。界面相也包括在增强体表面上预先涂覆的表面处理剂层和增强体经表面处理工艺而发生反应的表面层。因此，必须建立复合材料界面存在独立相的新概念。复合材料界面相的结构与性能对复合材料整体的性能影响大。为改善复合材料性能，必须考虑界面设计和控制。结构复合材料界面相存在的残应力，是由于基体的固化或凝固收缩和两相间热膨胀系数的失配而造成的。无论应力大小和方向，都会影响到复合材料受载时的行为，如造成复合材料拉伸和压缩性能的明显差异等。结构复合材料界面的作用，是在复合材料受到载荷时把基体上的应力传递到增强体上。这就需要界面相有 足够的粘接强度，而两相表面能够互相浸润是先决条件。但是界面层并不是粘接得越强越好，而是要有适当的粘接强度，因为界面相还有另一个作用是在一定应力条件下能够脱粘，同时使增强体在基体中拔出并互相发生摩擦。这种由脱粘而增大表面能所做的功、拔出功和摩擦功都提高了破坏功，有助于改善复合材料的破坏行为，即提高它的强度。至于功能复合材料界面相的作用，目前尚很少研究，但已有实验证实，界面相在功能复合材料中的作用也是重要的。 表征为了认识界面的作用，了解界面结构对材料整体性能的影响，必须先表征界面相的化学、物理结构，厚度和形貌，粘接强度和残余应力等，从而可以寻找它们与复合材料性能之间的关系。 界面相化学结构包括组成元素、价态及其分布。其表征可以借助许多固体物理用的先进仪器，如俄歇电子 谱(AES，SAM)、电子探针(EP)、X光电子能谱仪 (X PS)、扫描二次离子质谱仪(S SIMS)、电子能量损失谱仪(EELS，PEELS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、显微 拉曼光谱(MRS)、扩展X射线吸收细微结构谱 (E XAFS)等。由于界面相有时仅为纳米级的微区，而且有的组成非常复杂(尤其是金属和陶瓷基复合材料)， 因此迄今还不能说哪一种方法可以满意地给出有关复合材料界面相全部化学信息。这是因为这些方法有的束斑太大，远远超过界面微区的尺寸;有的仅能提供元素的信息而不能知道元素的价态；有的会对某些观察物造成 表面损伤等，存在着各式各样的局限性。所以仍需研究 合适的新方法，或几种方法的配合使用。 界面相形貌和厚度的表征也有不少方法，如透射电 镜(TEM)、扫描电镜(S EM)。新方法有角扫描X射线反射谱(GAXP)，可以测定金属基和陶瓷基复合材料界 面相的厚度。但这些方法在测量上也有难度。 界面相粘接强度的表征基本上有5种方法，即单丝拔出法、埋入基体的单丝裂断长度法、微(单丝)压出 法、球形(或锥形)压头压痕法、常规三点弯剪法等。前两种方法只能表征单丝复合材料的行为；后3种虽是表 征复合材料，但又各有不足之处。而且各种方法测出 的数据相差甚远，以球形压痕法和三点弯剪法数值较高。目前尚难以决定何种方法是最为合适的。此外，还有用 动态力学法测定内耗值以表征界面结合状态的方法。界面湘残余应力的表征也很困难。对透明基体和不 透明基体都分别有其相应的方法，但是均不理想，同时 在计算处理上也较复杂。复合材料界面理论过去对于复合材料界面理论的 研究是试图提出一个能够适用于各种复合材料的理论，诸如化学反应理论、浸润理论、可形变层理论、约束层 理论、静电作用理论以及把一些理论结合起来的理论。但它们都有许多矛盾，常不能自圆其说。由于对界面认识的逐步深化，了解到界面相的复杂性与多重性是和原组成材料、加工工艺和使用环境密切有关。因此，理论研究转向针对某一具体体系，探讨界面微结构与宏观性能的关系，界面浸润过程和界面反应的热力学与动力学 关系，建立某种体系的界面相模型并作理论处理等。