高温高压和不同氧逸度条件下斜方辉石电导率的实验研究

在1．0～4．0GPa和1073～1423K及不同的氧分压条件下，借助YJ-3000t紧装式六面顶高压设备和Sarltron-1260阻抗／增益-相位分析仪，就位测定了斜方辉石的电导率。氧逸度控制由Ni＋NiO、Fe＋Fe3O4、Fe＋FeO和Mo＋MoO2四种固态氧缓冲剂完成的。实验结果表明：①在所选择的频率范围内（10^-1～10^6Hz），复阻抗对频率有很强的依赖性;②随着温度（T）升高，电导率（σ）增大，logσ与1／T之间符合Arrenhius关系.

高温高压和不同氧逸度控制下单晶橄榄石电导率的实验研究

在1．0—4．0GPa，1123—1473K和控制氧逸度（Ni＋NiO，Fe＋Fe3O4，Fe＋FeO和Mo＋MoO2等4种氧缓冲剂）的条件下，借助YJ-3000t紧装式六面顶高温高压设备和Sarhron-1260阻抗／增益-相位分析仪，就位测定了橄榄石的电导率．实验结果表明：（1）在测定的频率范围（10^3-10^6Hz），样品的电导率对频率具有很强的依赖性；（2）随着温度（T）升高，电导率（σ）增大，lgσ与1／T之间符合Arrhenius关系；（3）在Fe＋Fe3O4氧缓冲条件下，随着压力升高，电导率降低，而活化焓和指前因子增大，并给出样品的活化能和活化体积分别为（1．25±0．08）eV和（0．105±0．025）cm^3·mol；（4）在给定的压力和温度下，随着氧逸度增加，电导率增大，活化焓降低；（5）小极化子导电机制可为橄榄石在高温高压下的导电行为提供合理的解释.

高温高压和不同氧逸度下上地幔矿物岩石电导率的实验研究

借助于YJ-3000t六面顶高压设备和Solartron-1260阻抗/增益相位分析仪，在1.0~4.0 GPa和1073~1473 K及NNO (Ni+NiO)、IM (Fe+Fe3O4)、IW (Fe+FeO) 和MMO (Mo+MoO2) 4种固态氧缓冲剂控制氧分压条件下就位测量了单晶辉石、辉石岩、单晶橄榄石和二辉橄榄岩的电导率。取得如下结果： 1、在实验选择的频率范围10-1~107 Hz，无论从阻抗谱的Nyquist图还是Bode图均可以看出，电导率对频率具有很强的依赖性； 2、随着温度升高，电导率增大，Lg σ与1/T之间符合Arrhenius线性关系式； 3、在 IM和NNO固态氧缓冲约束条件下，随着压力升高，电导率降低，获得了一系列表征样品体系载流子特征的指前因子、活化能、活化焓和活化体积等Arrhenius参数； 4、在给定压力和不同氧缓冲剂控制下，按照NNO、IM、IW和MMO氧逸度降低的顺序，电导率减小； 5、在2.0 GPa和NNO控制下，按照 (001)、(100)、(010) 的顺序，透辉石的电导率和指前因子减小，活化焓增大，电学性质在不同晶面方向上存在各向异性； 6、样品中的小极化子导电机制可为电导率、指前因子、活化焓和活化体积等随温度、压力及氧逸度的变化规律提供合理解释。

控制热力学条件下的矿物、岩石电学性质研究

电导率是重要的地球物理参数。模拟地球内部条件下的矿物、岩石电导率测量是了解地球内部物质组成及物理化学性质的有效手段，同时，还可以为野外大地电磁测量结果的解释提供依据。在YJ-紧装式六面顶压机上，对原有的矿物、岩石电性测量系统进行了进一步的改进；建立了一套以Solartron 1260阻抗／增益一相位分析仪为测试仪器，使用Mo电极和Mo盾来控制样品氧逸度的测量系统，该系统的氧逸度环境为Mo-MoO2，接近Iw缓冲对。石英（人造水晶）、橄榄石、纯橄榄岩、辉石岩、二辉橄榄岩、巨晶辉石的电导率测量是在新的测量系统下获得的，而辉长岩的电导率测量是基于LCR仪为测量仪器的测试系统下获得的。在压力为1-3GPa、温度为675K-160OK、频率为106-0.1Hz、氧逸度为Mo-MoO2的条件下，对不同方向石英（人造水晶）的电学性质进行了研究。复阻抗平面上出现了反映样品本身性质的阻抗弧和反映样品与电极之间扩散的直线。石英的电导率随温度增加而增加，随压力的变化比较微弱。石英的导电机制主要为离子导电，载流子可能为碱金属离子和氢离子，这些碱金属离子和氢离子主要在平行于光轴的通道中运动。在相同的温度和压力条件下，a石英的电导率和c轴的夹角有关，石英的电导率随着夹角的增大而减小，表现出了强烈的各向异性。对“各个方向石英在发生了相变前后的电导率进行了研究，发现Q石英转变为p石英后，电导率并没有突变，仍然随着温度的增加而增加。在压力为1-2GP。、温度为563-1173K、频率为12-105Hz的条件下研究了辉长岩的阻抗。结果发现辉长岩复阻抗的实部随频率的增加而减小，而虚部随频率增加先增大后减小；相角随频率增加而减小。在复阻抗平面上出现了反映颗粒内部的阻抗弧，该阻抗弧出现在高频段。实验室获得辉长岩在地壳的压力和温度（1.0GP。和893K）条件下的电导率值为1.77×-4S／m，而高导层的电导率值为0-01-0-15S／m，二者相差了2-3个数量级，推断辉长岩不能在下地壳形成高导层。在压力为3.0GPa、温度为1299-1600K、频率为106-0.1Hz、氧逸度为Mo-MoO2条件下，对不同颗粒粒度的橄榄石电导率进行了测量。在复阻抗平面上均出现了反映颗粒内部电响应的阻抗弧，这些阻抗弧随着温度的增加而减小。而反映颗粒边界导电机制的阻抗弧并不明显，两种阻抗弧出现在不同的频率范围内，反映颗粒内部导电机制的阻抗弧出现在频率较高的范围内，而反映颗粒边界导电机制的阻抗弧出现在频率相对低的范围内。不同粒度橄榄石在3.0GPa条件下的电导率随着温度的增加而增加，它们的激化烩介于1.03-2.11ev之间。在压力为1-3GPa、温度为1282-1544K、频率为0.1-106Hz、氧逸度为MO-MoO2的条件下，对纯橄榄岩的电导率进行了测量。在复阻抗平面上出现了反映颗粒内部电响应和颗粒边界电响应的阻抗弧。反映颗粒内部导电的阻抗弧出现在较高的频率段，随着温度的增加，这些阻抗弧逐渐收缩。颗粒边界的阻抗弧出现在相对低的频率段。纯橄榄岩的电导率随着温度增加而增加，随压力变化比较微弱。对颗粒边界的电导率研究表明，颗粒边界的电导率高于颗粒内部的电导率，总电导率则小于颗粒内部和颗粒边界的电导率，颗粒边界并没有增强总电导率。纯橄榄岩的激化能为1，62eV，而激化体积为0.67cm3／mol，指前因子为5125加。利用实验所获得的拟合参数，建立了地球内部200-40Okm处的电导率模型，并同地球物理模型进行了对比，在温度和氧逸度的合理波动范围内，实验室电导率模型和地球物理模型吻合的很好。在压力为1-2GPa、温度为1228-1584K、频率为0.1-106Hz、氧逸度为MO-MoO2条件下，测量了天然和热压辉石岩、热压巨晶辉石、二辉橄榄岩的电导率。结果发现，在复阻抗平面上出现了反映颗粒内部电响应和颗粒边界电响应的阻抗弧，反映颗粒内部导电的阻抗弧出现在较高的频率段，随着温度的增加，这些阻抗弧逐渐收缩。颗粒边界的阻抗弧出现在相对低的频率段。辉石岩、二辉橄榄岩、巨晶辉石电导率随着温度增加而增加，随压力变化比较微弱。天然辉石岩和热压辉石岩颗粒边界的电导率高于它们各自颗粒内部的电导率，而总电导率则小于颗粒内部和颗粒边界的电导率，颗粒边界并没有增强总电导率。辉石岩一二辉橄榄岩一纯橄榄岩的电导率依次减小，这可能是与它们的铁含量有关。天然辉石岩的电导率与热压辉石岩的电导率的差异可能与样品中的水（氢）含量的不同有关。

Relationship between the molybdenum phases and the conversion of n-butane over Mo/HZSM-5

The conversion of n-C4H10 was undertaken on MoO3/HZSM-5 catalyst at 773-973K and the phases of molybdenum species were detected by XRD. The XRD results show that bulk MoO3 on HZSM-5 can be readily reduced by n-C4H10 to MoO2 at 773 K and MoO2 can be gradually carburized to molybdenum carbide above 813 K. The molybdenum carbide formed from the carburization of MoO2 with n-C4H10 below 893 K is alpha-MoC1-x with fcc-structure, while hcp-molybdenum carbide formed above 933 K. During the evolution of MoO3 to MoO2 (>773 K) or the carburization of MoO2 to molybdenum carbide (>813 K), deep oxidation, cracking and coke deposition are serious, in particular at higher reaction temperatures, these lead to the poor selectivity to aromatics. Aromatization of n-C4H10 can proceed catalytically on both Mo2C/HZSM-5 and MoO2/HZSM-5, the distribution of the products for the two catalysts is similar below 813 K, but the, activity for Mo2C/HZSM-5 is much higher than that for MoO2/HZSM-5. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.