TENSILE PROPERTIES OF BLENDS OF PHENOLPHTHALEIN POLY(ETHER ETHER KETONE) WITH A POLY(ETHER IMIDE)

Blends of phenolphthalein poly(ether ether ketone) (PEK-C) with a poly(ether imide) (PEI) in various proportions were prepared by the coprecipitation method. Mechanical properties and morphology of the blends were studied using tensile tests and scanning electron microscopy (SEM). It was found that the tensile moduli exhibit positive deviations from simple additivity. Marked positive deviations were also observed for ultimate strength. These results suggest that the PEI/PEK-C blends are mechanically compatible. SEM study shows no evidence of phase separation, supporting the idea that the blends are compatible.

Enrichment of lanthanides in aragonite

Using the constant addition technique, the coprecipitation of lanthanum, gadolinium, and lutetium with aragonite in seawater was experimentally investigated at 25 degrees C. Their concentrations in aragonite overgrowths were determined by inductive coupled plasma mass spectrometer. All these lanthanides were strongly enriched in aragonite overgrowths. The amount of lanthanum, gadolinium, and lutetium incorporated into aragonite accounted for 57%-99%, 50%-89%, and 40%-91% of their initial total amount, respectively. With the increase of aragonite precipitation rate, more lanthanides were incorporated into aragonite while their relative fraction in aragonite overgrowths decreased consistently. It indicated that the coprecipitation of lanthanides with aragonite was controlled by the kinetics of aragonite precipitation.

海水中微量元素-碳酸钙共沉淀现象模拟：古海洋环境指标的实验研究

本文主要阐述运用稳定加液-反应系统，在实验室环境下模拟海水中方解石和文石形成时微量元素共沉淀现象，主要研究微量元素固-液体系中的迁移、转化和分配。进而在对其定量描述的前提下，研究各靶元素的共沉淀行为对各种反应条件的响应，从中提取出可以用于古海洋研究的替代性指标。所研究的微量元素和部分常量元素包括非金属元素硼和砷、碱土金属元素镁、过渡金属元素(锰、钴、镍、铜、和镉)、铀系元素(铀、钍和铅)以及钇和稀土元素。 本实验首先运用pH测试、高精度滴定分析等手段测定了实验的一些基本参数，如[H+]、碱度和[Ca2+]，根据计算获得了各碳酸体系要素，并以此为基础建立了5℃、15℃和25℃及pCO2=0.0015 atm.=0.0030atm.下的人工海水中方解石或文石的沉淀动力学方程。研究表明： 1)在各个条件下，方解石或文石的沉淀速率(R)和其在海水中过饱和度(Ω)存在很好的相关性，可基本表达为Log R=k*Log(Ω-1)+b； 2) pCO2对会严重改变海水中的碳酸钙过饱和度，进而影响相应的沉淀速率，但对方解石或文石的沉淀动力学方程没有明显影响； 3)不同温度下所得的方解石或文石各自的沉淀动力学方程存在明显差异，表明这一过程受热力学元素控制。 在方解石和文石沉淀实验中，通过人为添加各种微量元素对它们的共沉淀行为进行模拟。首先通过直接溶解稀释法结合ICP-MS或采用离线螯合系统前处理结合ICP-MS测定海水、固体样品中各靶元素的浓度。在此基础之上通过换算得出各靶元素在海水([Me]sol’n)和方解石或文石沉淀([XMe]overg)中的含量，然后 计算出单个实验中各靶元素介于碳酸钙沉淀和海水之间的分异系数。 实验中通过改变晶核类型(方解石和文石)、温度、pCO2、碳酸钙过饱和度(2-12，以方解石计)、沉淀速率和靶元素起始浓度等参数，得到在不同反应条件下各靶元素的分异系数。基于分异系数之间的差异，各靶元素在方解石和文石沉淀过程中的共沉淀行为被加以分类和界定。在方解石中Mn、Co、Ni、Pb、Th、Cd、Cu、Mg等表现为相容元素。而在文石中Mn、Co、Ni、Cd等都属不相容元素。B、As、U与其他金属离子不同的是这三种元素是以BO33-、AsO33-、UO22+等基团的形式参予共沉淀的，其中BO33-和AsO33-是替代CO32-而UO22+取代Ca2+。 进一步总结各靶元素和反应条件的关系，初步得出碳酸钙沉淀动力学机制、温度、离子半径、碳酸钙矿物的晶格结构、溶液化学组成及其变化是影响微量元素随方解石和文石共沉淀过程的重要因素，并对各靶元素共沉淀模式进行了探讨。最后我们结合实际工作主要是文献中报导的有孔虫、珊瑚等生物钙质壳体或骨架中各靶元素的结果，对比我们的实验从中提取出了一些可应用于古海洋研究的潜在替代性指标，如： 1) 海水中CO32-浓度代用指标——文石U/Ca、Cd/Ca比，方解石U/Ca比； 2) 海水pH 代用指标——文石B/Ca、As/Ca 比； 3) 氧化还原代用指标——方解石Mn/Ca 比； 4) 海水化学代用指标——方解石Co/Ca 比、U/Ca 比文石Cu/Ca、Pb/Ca 比。 5）稀土元素代用指标——方解石质载体中的YREE/Ca比。 还有几种元素组合也非常具有价值，如Mn-Co-Ni 组合、B-U 组合。此外指出了现有微量元素古海洋指标应用过程中被忽略了的一些关键性因素，如文石Mg/Ca比受到文石沉淀速率的限制、方解石Cd/Ca 比受到沉淀速率和温度的双重影响等。

海相碳酸盐－稀土元素共沉淀过程中的分异作用研究

本文主要运用稳定加液－反应系统对海水中方解石和文石形成时稀土元素的共沉淀现象进行了分析，研究了稀土元素在固-液体系中的迁移、转化和分配。进而在对其定量描述的前提下，研究了稀土元素共沉淀对各种反应条件的响应，并对共沉淀行为的机制进行了探讨。 本实验首先运用pH测试、高精度滴定分析等手段测定了实验中的一些基本参数，如[H+]、碱度和[Ca2+]，根据计算结果获得了各碳酸体系要素，并以此为基础建立了5℃、15℃和25℃及pCO2=0.003atm下海水中方解石或文石的沉淀动力学方程。实验结果表明： 1）在各条件下，方解石或文石的沉淀速率（R）和其在海水中过饱和度（Ω）存在很好的线性相关性，即海相碳酸盐的沉淀动力学方程可以通过下面的基本表达式来表示：LogR=k*Log(Ω-1)+b ； 2）过高的稀土元素浓度会对文石或方解石的沉淀产生抑制作用，进而对共沉淀过程中YREEs的分异和分馏产生一定的影响。相比方解石而言，文石的沉淀动力学过程承受稀土元素的干扰能力更强； 3）不同温度下得到的方解石或文石各自的沉淀动力学方程存在明显的差异，表明这一过程受热力学因素控制。相对于方解石而言，温度对文石的沉淀动力学的影响更为显著。 与前人研究不同的是，本实验中YREEs的浓度设定在非常低的范围内，从而避免了过高浓度YREEs对方解石或文石沉淀动力学过程的干扰。在最终的反应液中，各种实验条件非常接近自然环境。有关稀土元素的共沉淀行为主要得出以下定性或定量化结论： 1）YREEs在随方解石或文石的共沉淀过程中，均发生了强烈的分异作用。在方解石实验中，稀土元素的分异系数分布曲线呈凸状分布；而在文石实验中，稀土元素的分异系数随原子序数的增加逐渐减小，遵循镧系收缩的规律。总的来说，稀土元素，尤其轻稀土元素在文石中的分异作用要强于方解石。 2）无论是方解石还是文石，沉淀速率对YREEs的分异作用都有着明显的影响。在方解石中，YREEs的分异系数随沉淀速率的增加呈一致性递减趋势；而在文石中，其分异系数对文石沉淀速率有着截然不同的响应：轻稀土元素（La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd）的分异系数随文石沉淀速率的增加而下降，而重稀土元素（Ho, Y, Tm, Yb , Lu）的分异系数则随文石沉淀速率的增加呈上升趋势。 3）在方解石中YREEs的分异系数之间存在非常好的相互关系，表明这些元素是以成比例的方式参与共沉淀。整个谱系呈现中等强度的分馏，MREE相对于LREE和HREE要更为富集；在文石中由于沉淀速率的作用不同，只有Y、Ho、Yb、Lu等元素的分异系数之间有较好的相互关系。YREEs出现了差异性的强烈分馏，在新生成沉淀中轻稀土元素相对于重稀土元素强烈富集。 4）YREEs在溶液中和碳酸盐晶体表面的碳酸根配位形式对YREEs在共沉淀过程中的分异作用极为重要，YREEs在碳酸盐晶体表面的吸附是整个谱系发生分馏效应的关键环节。对于文石来讲，晶体中有效YREE离子和Ca离子半价大小之间的相近程度是其分馏效应的关键因素；而对于方解石来说，YREEs在方解石晶格中的安置就是其分馏效应的关键控制因子，但在晶格安置中起到关键作用的是YREEs和方解石中O原子之间离子键M-O的键长，而非离子半径。 5）综合YREEs在方解石中的分异作用和分馏效应，我们认为M2(CO3)3-CaCO3和MNa(CO3)2-CaCO3是最为可能的两种固体溶液形成模式。 最为重要的是，对比我们的实验结果与前人在灰岩、叠层石、微生物成因碳酸盐等方解石质载体中的研究成果，两者之间出现了非常好的一致性。我们认为方解石质载体将是重建古海水中稀土元素相关信息的重要工具。相比之下，文石质载体不适合作为类似的载体。

Characterizations and activities of the nano-sized Ni/Al2O3 and Ni/La-Al2O3 catalysts for NH3 decomposition

A series of nano-sized Ni/Al2O3 and Ni/La-Al2O3 catalysts that possess high activities for NH3 decomposition have been successfully synthesized by a coprecipitation method. The catalytic performance was investigated under the atmospheric conditions and a significant enhancement in the activity after the introduction of La was observed. Aiming to study the influence of La promoter on the physicochemical properties, we characterized the catalysts by N-2 adsorption/desorption, XRD, H-2-TPR, chemisorption and TEM techniques. Physisorption results suggested a high specific surface area and XRD spectra showed that nickel particles are in a highly dispersed state. A combination of XRD, TEM and chemisorption showed that Ni-0 particles with the average size lower, than 5.0 nm are always obtained even though the Ni loading ranged widely from 4 to 63 %. Compared with the Ni/Al2O3 catalysts, the Ni/La-Al2O3 ones with an appropriate amount of promoter enjoy a more open mesoporous structure and higher dispersion of Ni. Reduction kinetic studies of prepared catalysts were investigated by temperature-programmed reduction (TPR) method and the fact that La additive partially destroyed the metastable Ni-Al mixed oxide phase was detailed. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.