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掺杂Fe、Cd闪锌矿电子结构的第一性原理计算被引量：4: 2015年; 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺Fe和(或)Cd的闪锌矿型Zn S的电子结构进行了计算。计算结果表明,纯闪锌矿的禁带宽度为2.85 e V;掺Fe浓度为3.125%的闪锌矿禁带宽度为2.58 e V,且Fe的3d和S的3p轨道杂化在禁带中引入了两条杂质能级;随着掺Fe量的增加,杂质能级的宽度和峰高也随之增大;掺Cd闪锌矿的禁带宽度为2.68 e V,并在下价带底引入一条杂质能级;Fe/Cd共掺杂的闪锌矿禁带宽度为2.49 e V,在禁带中出现的两条施主杂质能级可提高闪锌矿的可见光响应及催化能力。计算结果为深入探讨天然闪锌矿的可见光催化机制提供了理论支持。; 丁聪李艳鲁安怀; 关键词：第一性原理计算闪锌矿光催化

内蒙古四子王旗地区中二叠世火山岩年代学、地球化学特征及构造意义: 2022年; 对华北克拉通与兴蒙造山带结合部位的内蒙古四子王旗地区出露的一套原定为中‒下侏罗统的流纹岩进行岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素组成研究,确定其岩石成因及地球动力学意义。新获得的流纹岩和流纹斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为262±2和261±2 Ma,表明流纹岩的时代应为中二叠世晚期。四子王旗地区流纹岩多属高钾钙碱性系列和钾玄岩系列岩石,具有高硅、高碱、富铝以及贫钙、贫镁的特征。稀土元素总量较大,配分曲线明显右倾,具有中度到重度Eu负异常,富集大离子亲石元素Rb,Th和轻稀土元素,亏损Nb,Ta,Sr和Ba等元素。火山岩的εHf(t)为负值(−25.97~−11.94),可能主要来源于古老地壳熔融岩浆。该套火山岩具有高硅流纹岩的地球化学特征,表明岩浆经历过结晶分异过程,岩浆喷出与深部幔源岩浆的加热有关。结合相关构造判别图解,判断该套火山岩可能形成于后碰撞伸展阶段。; 王琦唐建洲程建段铁军丁聪张怀惠孟芸西张志诚; 关键词：火山岩中二叠世岩石成因

同步辐射软X射线吸收谱与发射谱测定天然针铁矿能带结构被引量：4: 2016年; 天然半导体矿物由于成分、缺陷复杂,传统测试方法如紫外可见漫反射等难以准确测定其禁带宽度.本文以针铁矿为例,通过第一性原理计算得到纯针铁矿及掺Al针铁矿的电子结构.计算结果显示,纯针铁矿导带底与价带顶均由Fe3d与O2p轨道组成,而当含杂质Al时,Al2p与O2p发生杂化参与了价带组成.在此基础上,利用同步辐射X射线氧的K边吸收谱与发射谱对纯针铁矿及天然针铁矿的能带结构进行了测定.结果表明,天然含Al的针铁矿禁带宽度为2.30eV,小于纯针铁矿(2.57eV).本研究提供了一种测定天然氧化物矿物禁带宽度的新方法,为深入研究天然半导体可见光催化活性产生机制提供了理论依据.; 丁聪李艳李岩鲁安怀; 关键词：针铁矿吸收谱发射谱光催化

武汉黄棕壤铁锰氧化物胶膜的矿物学特征研究被引量：3: 2016年; 铁锰氧化物矿物胶膜是我国黄棕壤中重要的铁锰元素富集载体,选取我国华中地区典型的铁锰氧化物矿物胶膜样品,采用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、偏光显微镜(POM)、环境扫描电子显微镜(ESEM)、能谱仪(EDX)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、高能量X射线粉末衍射(XRD)等研究方法,对原位和分离处理后的黄棕壤铁锰胶膜进行了详细的矿物学表征.结果表明,黄棕壤铁锰氧化物矿物胶膜由表及里,由外到内依次呈现富锰条带、富铁锰条带、富铁条带、富锰铁条带、富铁条带,并且锰铁元素含量之比不规则降低,其所含铁锰氧化物矿物主要为锰钡矿、针铁矿、水钠锰矿、六方水锰矿、水羟锰矿,粒度为纳米级,形貌多样.; 李岩李艳鲁安怀王浩然丁聪杨晓雪; 关键词：黄棕壤胶膜环境属性

Fe和Cd掺杂闪锌矿的电子结构研究: 闪锌矿是一种优良的半导体光催化还原剂,其丰富的类质同像替代离子显著地影响着它的光催化活性.李艳等发现天然含Fe闪锌矿具有良好可见光催化活性并认为Fe的存在提高了光电子的利用率.本文采用第一性原理计算方法,分别计算掺Fe,...; 丁聪巫翔李艳鲁安怀; 关键词：闪锌矿金属掺杂铁元素电子结构

几种锰氧化物矿物能带结构研究被引量：6: 2017年; 锰氧化物是常见的半导体材料之一,本文利用XRD、Raman、X射线吸收-发射谱及Zeta电位测试技术对合成的4种锰氧化物矿物(酸性水钠锰矿、碱性水钠锰矿、δ-MnO_2、锰钾矿)的能带结构进行了理论计算。结果表明,4种矿物均是可见光响应的半导体矿物,其禁带宽度分别为2.32 eV、1.77 eV、1.36 eV、1.23 eV;在p H等于6时,4种锰氧化物矿物对应的导带电势分别为-0.32 V、0.09 V、0.39 V、0.46 V(vs.NHE),价带电势分别为2.00 V、1.86 V、1.75 V、1.69 V(vs.NHE)。与腐殖质氧化还原电势相比较,4种锰氧化物矿物在任何pH条件下均能吸收可见光催化氧化腐殖质。从结构上比较,层状结构比隧道结构的锰氧化物可见光催化氧化还原能力更强。; 刘菲菲李艳丁竑瑞丁聪鲁安怀; 关键词：锰氧化物光催化

高温改性锌铁尖晶石的晶体化学与磁性研究被引量：1: 2017年; 尖晶石型矿物因其阳离子在氧四面体和氧八面体中所占比例的不同而分为正尖晶石、反尖晶石和过渡的无序结构尖晶石。本文以微米级锌铁正尖晶石(Zn Fe2O4)为初始研究对象,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线吸收精细结构谱(XAFS)、差热-热重分析(DTA-TGA)、磁性测试(M-H、ZFC-FC)等矿物学、热学和磁学测试手段综合分析了温度对其阳离子配位的影响。结果显示,随着温度的升高,原正尖晶石结构中四面体的ZnⅡ会逐渐与八面体中的FeⅢ发生交换,910℃左右时阳离子的交换速率出现最大值,并在1 200℃加热24 h后达到热动力学平衡,此时晶胞参数a从8.440 7减小到了8.437 2;同时尼尔温度(TN)由13 K升到了27 K,反映了由反铁磁性向亚铁磁性过渡的磁结构变化。本文研究认为,由粒径不同带来的体系能量的差异是造成微米级Zn Fe2O4在高温下阳离子交换行为与纳米级颗粒截然相反的根本原因。; 黎晏彰李艳丁聪鲁安怀丁瑞姜政; 关键词：锌铁尖晶石磁性

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丁聪