CAJ | 학술논문

钙锰矿具有3×3的大隧道构造,广泛分布于大洋锰结壳和锰结核等环境中,其性质和成因倍受关注.以改进方法制备的水钠锰矿(birnessite)为前驱物,Mg2+交换后得到Mg-水钠锰矿(或称布塞尔矿,buserite),经热液处理合成了结晶度高的单相钙锰矿(todorokite),采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)等技术探讨了热液温度、体系压力和处理时间等因素对钙锰矿合成的影响.结果表明:合成的钙锰矿与天然钙锰矿有相同的形貌和生长特征,呈纤维状,沿120°三连晶生长,平均化学组成为Mg0.16MnO2.07·0.82H2O.在实验条件下,热液温度和处理时间是影响钙锰矿合成的主要因素;而通过改变高压釜的填充度引起体系压力的变化对钙锰矿合成的影响较小,体系压力并不是钙锰矿形成的主要影响因素.热液温度越高,Mg-水钠锰矿转化为钙锰矿的速率越快,完全转化为钙锰矿所需的处理时间越短.热液温度分别为120℃、160℃和200℃时,Mg-水钠锰矿完全转化为钙锰矿所需的时间分别为6 h、4 h和2 h;但热液温度高于160℃时,易生成水锰矿杂质.延长处理时间与提高热液温度具有相似的影响规律.这进一步明确了钙锰矿的生成条件,可为阐明钙锰矿的形成机制和促进其在材料科学中的应用提供理论依据.
개맹광구유3×3적대수도구조,엄범분포우대양맹결각화맹결핵등배경중,기성질화성인배수관주.이개진방법제비적수납맹광(birnessite)위전구물,Mg2+교환후득도Mg-수납맹광(혹칭포새이광,buserite),경열액처리합성료결정도고적단상개맹광(todorokite),채용X-사선연사(XRD)、투사전경(TEM)화선구전자연사(SAED)등기술탐토료열액온도、체계압력화처리시간등인소대개맹광합성적영향.결과표명:합성적개맹광여천연개맹광유상동적형모화생장특정,정섬유상,연120°삼련정생장,평균화학조성위Mg0.16MnO2.07·0.82H2O.재실험조건하,열액온도화처리시간시영향개맹광합성적주요인소;이통과개변고압부적전충도인기체계압력적변화대개맹광합성적영향교소,체계압력병불시개맹광형성적주요영향인소.열액온도월고,Mg-수납맹광전화위개맹광적속솔월쾌,완전전화위개맹광소수적처리시간월단.열액온도분별위120℃、160℃화200℃시,Mg-수납맹광완전전화위개맹광소수적시간분별위6 h、4 h화2 h;단열액온도고우160℃시,역생성수맹광잡질.연장처리시간여제고열액온도구유상사적영향규률.저진일보명학료개맹광적생성조건,가위천명개맹광적형성궤제화촉진기재재료과학중적응용제공이론의거.