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矿物质钙对人体的作用的论文文献

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矿物质钙对人体的作用的论文文献

钙是人体所不可或缺的营养素之一,如果没有钙,根本就不会有生命的产生。钙是人体内最丰富的矿物质,参与人体整个生命过程,是人体生命之本。从骨骼形成、肌肉收缩、心脏跳动、神经以及大脑的思维活动、直至人体的生长发育、消除疲劳、健脑益智和延缓衰老等等,可以说生命的一切运动都离不开钙。每天摄入钙量足够,才能维持人体正常的新陈代谢,增强人体对生活环境的适应力。钙能增强人的耐力,使人精力充沛,心理稳定。体内钙充足,才能有效预防脑溢血、癌症和心脏病的发生,有利于健康长寿。正常的情况下成人体内含钙约为1200克,其中约99%存在于骨骼和牙齿中,主要以羟磷灰石结晶的形式存在,维持骨和牙齿具有坚硬的结构和支架,另外约1%的钙常以游离的或结合的离子状态存在于软组织细胞外液及血液中,发挥重要的调节生理功能的作用,统称为混溶钙池。混溶钙池与骨骼中的钙维持着动态平衡,即骨中的钙不断地从破骨细胞中释放出进入混溶钙池,保证血浆钙的浓度维持恒定;而混溶钙池中的钙又不断沉积于成骨细胞。这种钙的更新,成年人每日约为700毫克,钙的更新速度随着年龄的增长而减慢,幼儿的骨骼每1-2年更新一次,成年人的骨骼约10-12年才能更新一次。男性约18岁以后,骨的长度开始稳定,女性更早一些,身高的发育速度逐渐停止,但骨质的密度仍继续增长数年。通常在35岁以后,骨骼中的钙等无机物质的含量逐渐减少,如不充分补充钙等物质,可能出现钙缺乏引起的包括骨质疏松在内的严重疾病等现象,女性重于男性。对于人的一生来说钙都是不能缺少的。骨骼和牙齿中大量的钙,是构成机体组织的主要成分,并使骨骼有一定的硬度,起着支撑身体的作用。血液中的钙,具有维持脑及心脏功能正常,负担所有正常细胞生理状况的调节及分泌激素、凝固血液等作用,细胞没有钙便不能生存。钙在人体中的作用如下:1)维持细胞的生存和功能。细胞分裂繁殖,数目渐增,与单细胞渐渐改变功能,都需要钙的参加。钙自细胞外进入,唤醒细胞开始工作,否则细胞一直保持睡眠状态。钙进入细胞,发出电波,和布满全身的神经纤维,形成人体情报网络,信息的输入经过钙的活动才传到身体各部位。内分泌腺细胞分泌激素时也必需由钙经过血液,到器官中传递信息。细胞的单个功能和互相联络的网络都不能缺少钙,甚至老化、疾病、死亡都可以用钙的平衡说明。充分摄入钙质,细胞才能保持健康活跃。2)参与神经肌肉的应激过程。在细胞水平上,作为神经和肌肉兴奋-收缩之间的藕联因子,促进神经介质释放和内外分泌腺分泌激素的调节剂,传导神经冲动,维持心跳节律。钙有镇静作用,当体液中钙浓度降低时,神经和肌肉的兴奋性增高,肌肉出现自发性收缩,严重时出现抽搐,当体液中钙浓度增加时,则抑制神经和肌肉的兴奋性。3)钙对维持体内酸碱平衡,维持和调节体内许多生化过程是必需的,它能促进体内多种酶的活动,是多种酶激活剂,如脂肪酶、淀粉酶等等均受钙离子调节。当体内钙缺乏时蛋白质、脂肪、碳水化合物不能充分利用,导致营养不良、厌食、便秘、发育迟缓、免疫功能下降。4)钙为一种凝血因子,在凝血酶原转变为凝血酶时起到催化作用,然后凝血酶使纤维蛋白原聚合为纤维蛋白使血液凝固。钙与磷脂结合,维持细胞膜的完整性和通透性。钙离子能使体液正常通过细胞膜,通常用来缓解由于过敏等症所引起的细胞膜渗透压的改变。机体缺钙主要影响骨齿发育。血液缺钙就会引起四支痉挛、脑筋迟钝、烦燥不安、意识丧失、心脏功能失调、无法供应身体的血液等等,严重时心跳甚至会停止。而如果血钙浓度过高,则可损害肌肉收缩功能,引起心脏和呼吸衰竭以及其他机体功能的失调等等。血液中的钙只相当于骨骼中的1/4000,故骨骼中稍有钙释出对于血液来说数量也相当可观,足以引起机体失调。可见钙浓度稍微失调,身体就会引起大恐慌,甚至危机生命。更为值得重视的是钙缺乏会破坏人体的免疫系统。当细菌和异物侵入人体,巨噬细胞会捕捉它们,并以淋巴球细胞中血浆细胞制造的抗体来杀死细菌。而传递信息和指挥这种对抗细菌和病毒的防御措施系统发挥作用的是钙。在此重要时刻钙摄入不足,免疫系统功能将大大降低。随着年龄的增加人体功能减弱,对钙的吸收也相对减少,不得已甲状旁腺出面,从骨骼中提取钙来使用,多于的部分便在体内流窜,部分进入免疫细胞中,细胞内外的钙浓度失去原有的平衡,免疫系统大大降低作用。一、钙在人体的分布:在我们的人体中,钙占我们体重的1.5%—2%,大约120—1500克左右,其中99%存在于我们的骨骼、牙齿、头发等硬组织当中的为结合钙,也称钙库;另外的1%存在于我们人体的血液及软组织中,为游离钙,也称血钙。二、钙缺乏所引起的主要疾病:1、骨质疏松。长期缺钙会造成血钙下降,这时我们人体自紊系统就会启动,在我们的甲状腺后侧有四个腺体叫甲状旁腺,当血钙缺乏时,甲状旁腺会立即分泌出一种甲状旁腺激素,刺破骨膜,激活破骨细胞,溶出骨钙,在我们的钙库中提取钙离子,以补充血钙的不足;而随着骨骼和牙齿中钙的流失,它们的强度大大降低—这是发生骨质疏松的主要原因。2、骨质增生和骨刺的形成。由于血钙的长期缺乏,肌体不断分泌甲状旁腺激素,这往往会从骨骼和牙齿中提取过多的钙,而血钙必须必须维持在一定的浓度,过高也会危及生命。这时,甲状旁腺就会分泌出一种降钙素,将多余的血钙送回到骨骼当中;而在这种钙代谢紊乱的情况下,这种血钙不能回到原来的骨骼当中,往往沉积在颈椎,胸椎,腰椎,关节等处,这时就行成了骨质增生和骨刺。由此可见,骨质疏松和骨质增生是缺钙引起的一对孪生骨病。三、由于缺钙可导致 100多种疾病:1、骨代谢病:骨质增生、骨质疏松、颈椎病、肩周炎、佝偻病、软骨病、股骨头坏死等2、内分泌病:甲亢、糖尿病、肾上腺、肥胖症等3、心血管:动脉粥样硬化、高血压、心脏病、心肌梗塞等、妊娠高血压综合症等4、神经系统:神经衰弱、多动症、痴呆、脑血管、脑出血、癫痫病等5、消化系统:消化溃疡、肝硬化、胃肠痉挛、痔疮等6、呼吸系统:支气管痉挛、肺炎、肺结核、慢性阻塞性肺病等7、泌尿系统:水肿、急性肾炎、急慢性肾功能衰竭、泌尿系结石等8、生殖系统:不孕症、痛经、绝经期综合症等9、感觉器官:近视、白内障、手足裂、听力下降、皮肤病、湿疹、足廯、手廯等10、免疫系统:皮炎、风湿、类风湿、关节炎、变态反应皮肤病、结缔组织病等11、血液系统:贫血、血友病等。成人也要补充钙

钙,参与人体整个生命过程,是人体生命之本。从骨骼形成、肌肉收缩、心脏跳动、神经以及大脑的思维活动、直至人体的生长发育、消除疲劳、健脑益智和延缓衰老等等,可以说生命的一切运动都离不开钙。钙能增强人的耐力,使人精力充沛,心理稳定。体内钙充足,才能有效预防脑溢血

钙元素可以说是人体所需最大 的微量元素的,从幼儿时期开始,钙元素就已经开始对人体有影响了,缺少钙元素的情况下,会导致发育不良、小儿麻痹症、骨质疏松等问题,所以需要重视钙元素的补充。在进行补充后钙元素是可以针对骨骼带来不错的发育协助的,让孩子的发育更好,也可以对老人带来预防骨质疏松的效果,因此矿物质钙的作用很大,所以平时生活中需要注意补充的。矿物质钙对人体的作用很大,特别是在对骨骼的发育问题上,可以带来的好处会更大。平时想要摄入钙元素的话,可以从虾、紫菜、海带等食物中提取的,也可以服用含有钙元素的保健品,非常的方便就可以补充钙元素。

钙是人体必需的矿物质营养素,所有的细胞都需要钙。 现代医学研究表明,钙营养与体内免疫、神经、内分泌、消化、循环、运动、生殖等十多个系统的功能密切相关,钙离子参与生命进化及生命运动的全过程。

基础医学临床医学的研究已证实钙离子对生命的影响巨大,也就是说人类健康离不开钙。

人体的钙含量约1~1.25kg,占体重1.5~2%,钙原子数目仅次于C、H、O、N等四种非金属元素,为身体中含量最多的金属。每千克非脂肪组织中平均约含钙20~25g。

体内钙99%以上都分布在骨骼和牙齿中,其余不足1%的钙分布在体液及全身各组织器官中,是多种生理活动的参与者。这1%在人体的组织及血液中钙的浓度必需保持恒定,不能太高也不能太低,否则会威胁生命安全。

扩展资料:

世界各地区的钙摄取量有很大的差异,欧美等发达国家平均_人每日摄取850毫克,而非洲、拉丁美洲及大部分发展中国家只有344毫克,相差一倍以上。因此钙摄取不足在发展中国家是个严重的健康议题。

自然的食品以牛奶和优酪乳所含的钙最多,其他食物如干豆类、鱼、豆腐、深色的蔬菜如花椰菜、甘蓝类蔬菜和芥兰菜等都含有丰富的钙。此外还有很多添加钙强化的食物,例如:橙汁、蔓越莓汁、早餐谷类食品等。

也有人服用钙补充剂以补不足。然而摄取过量的钙后果非常严重会引致高血钙,继而肾结石。最新的膳食标准指出钙的上限摄取量是每天2500mg;一般人每天只须从自然食物和补充剂中摄取1500mg的钙,即一天500mg的的补充剂便相当足够。

参考资料来源:百度百科-钙

矿质元素对农作物的影响研究论文

矿质营养与农产品品质:在植物所必需的矿质元素中,对作物品质影响较大的元素有氮、磷、钾、氯、硼、锌和钼。

由于氮是植物许多重要有机化合的组成成分,如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、生物碱和一些激素等都含有氮素,所以它不仅对作物的产量有很大影响,而且对作物的品质亦有显著的作用。当氮素缺少时,禾谷类作物的种子蛋白质含量低,块根、块茎作物则纤维素增多,品质差。

果树的果实小,坚硬。与此相反,禾谷类作物后期氮充足,可增加谷粒中精蛋白含量,从而提高了烘烤品质,但却降低了人体需要的赖氨酸、苏氨酸、精氨酸的含量。因此,也有损于营养价值。纤维作物(如棉花)后期若氮用量多,则纤维短,品质差,叶菜类则组织含水量高,不耐贮藏。

是构建叶绿素的关键缺乏会导致叶绿素的合成受影响,植株表现病症;B元素跟植物的花粉管的形成有重要作用,缺乏会出现不育。Fe元素起着固氮作用,氮素在体内的代谢特点是可以移动,可再利用,(当植株)缺氮时,老叶中的氮素转移到新生组织,满足组织对氮素的需要,因此,缺氮症状首先表现在老叶上(老叶退绿变黄)。 缺氮时,较老的叶片先退绿变黄,有时在茎,叶柄或老叶上出现紫色。严重缺氮时,叶片脱落,植株矮小。缺磷的症状:叶片暗绿,茎叶出现红紫色。磷在植物体内的代谢特点是可以移动,可再利用,所以缺磷症状首先表现在老叶上。 钾也是植物体内的重要元素,是体内必需元素中唯一的一价金属离子,在体内呈离子态。钾在体内的主要作用是调节作用。钾的缺素症状:叶尖与叶缘先枯萎,逐渐呈烧焦状。另一个主要症状:钾在体内是可移动的,可再利用,缺钾症状首先出现在老叶上。 缺硫的主要症状:植株矮小,叶片而黄,易脱落。硫在体内难移动,因此缺硫症状首先表现在新叶上。 缺Ca症状:生长点坏死,植株呈簇生状,叶尖与叶缘变黄,枯焦坏死。Ca在体内不易移动,缺Ca+症状首先表现在叶片上。 缺铜的症状:叶尖变白坏死,然后沿叶脉向叶基部发展,叶片易脱落。铜在体内不易移动,缺铜症状首先表现在老叶上。缺锌症状:叶脉间缺绿,玉米出现花叶病,果树易得小叶病,生长素合成受阻,老叶先出现症状。 缺锰症状:先是叶脉间缺绿,然后出现坏死斑点。症状先出现在新叶上(不易移动)。 钼的主要生理作用:硝酸还原酶的组分。

镁是叶绿素的组成成分。如果缺少镁,叶片失去了绿色,不能制造营养物质 铁对于叶绿素的形成也是非常重要的,是在形成叶绿素的过程中所必需的矿质元素。使叶子绿色更浓。它既可以从植物的根吸收,也可以由叶的表面直接吸收。 植物缺少钾,植株易倒状,叶色枯黄。它可以促进淀粉的生成,使果实丰满。 磷在糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢中起着极其重要的作用。缺了它叶子呈褐黄色,有暗斑。 氮在植物生命活动中占有首要的地位,故又称为生命元素。缺少它叶子发黄,植株矮小。

第一节 植物分类概述(1学时)一、分类原则1.人为分类2.自然分类3.细胞遗传学——物种生物学4.化学分类学5.数量分类学二、分类单位和命名1.植物分类的基本单位2.命名原则三、界和门的划分1.界的划分:二界说、新二界说、三界说、五界说、六界说2.植物门的划分:菌藻植物、苔藓植物、蕨类植物、种子植物 第二节 原核生物(prokaryotae)(1学时)一、细菌门(Schizomycophyta)1.细菌的主要特征2.细菌的分类3.细菌的繁殖方式二、蓝藻门(Cyanophyta)1.蓝藻与细菌的区别2.蓝藻的主要特征3.原核生物的生活史第三节 真核藻类和真菌、地衣(1学时)一、藻类(Algae)1.藻类的主要特征2.藻类的种类、门类3.藻类的繁殖方式二、真菌(Fungi)1.真菌的主要特征2.真菌的种类3.真菌的繁殖方式4.真菌的演化历史三、地衣(Lichenes)1.地衣的主要特征:形态、结构、繁殖等特点2.地衣的种类3.地衣的生境与分布第四节 苔藓和蕨类植物(1学时)一、苔藓植物(Bryophyta)1.苔藓植物的主要特征2.苔藓植物的分类3.苔藓植物的繁殖方式4.苔藓植物的分布与生境二、蕨类植物(Pteridophyta)1.蕨类植物的主要特征2.蕨类植物的分类概况3.蕨类植物的繁殖方式4.蕨类植物的生境与分布第五节 种子植物(1学时)一、裸子植物(Gymnospermae)1.裸子植物的生活史2.裸子植物的主要特征3.裸子植物的分类及主要代表类型二、被子植物(Angiospermae)1.被子植物的生活史2.被子植物的的主要特征3.被子植物的主要分类系统 第二章 植物生活和环境(9学时)——植物生态类群的分化本章的教学目的与要求:掌握植物个体与环境条件之间的相互关系,掌握环境和生态因素的概念,了解生态因素对植物作用的特点;掌握各生态因素对植物的影响以及植物对生态因素生态适应特点。重点:环境与生态因素的概念、植物对各生态因子的生态适应特征。难点:植物适应性的形成。第一节 概述(1学时)一、环境与生态因子1.基本概念:环境、环境因子、生态因子、非生态因子、生态环境、小生境、2.生态因子的分类3.最低量定律和限制因子4.生态因子作用的三基点二、植物对生态环境的适应1.基本概念:适应、驯化、忍耐力、生态类群、生态型、生理幅度、需求性、生态幅度2.适应3.忍耐力及其特点4.生态类群和生态型第二节 光和碳素营养(1学时)一、光照条件1.基本概念:光补偿点、光饱和点、光合能力、阳生植物、阴生植物、净光合率、光能利用率、生理辐射、补偿深度2.光照强度的生态作用(1)光强与光合作用(2)荫蔽胁迫与适应类型3.光的性质与光周期的生态作用(1)光的波长与植物(2)光周期和植物二、碳素的生理生态作用1.CO2补偿点2.CO2对植物的限制作用第三节 水分条件(1学时)一、陆生植物的水分平衡1.植物水分状况与生命活动2.植物吸水与失水的内外条件(1)植物的吸水能力(2)土壤水分对植物吸水的影响(3)影响蒸腾作用的内外条件3.基本概念:吸胀作用、半透性、渗透势、衬质势、压力势、蒸腾作用、饱和含水量、饱和亏、蒸腾系数二、适应陆地水分条件的生态类群1.旱生植物(xerphyte)(1)肉质旱生植物(succulent)(2)硬叶旱生植物(sclerophyllous xerophyte)(3)软叶旱生植物(malacophyllous xerophytes)(4)微叶型和无叶型强旱生植物(supperxerophyte)2.中生植物(mesophyte)(1)形态特征(2)生理特征3.湿生植物(hygrophyte)4.划分水分生态类群的方法(1)生态序列法(环境梯度法)(2)形态结构分析法(3)生理生态特征分析法三、渍水土壤和水体的生态作用第四节 土壤条件(1学时)一、氮和矿质元素营养条件1.生理生态意义2.植物对营养元素模拟吸收特点3.适应土壤营养条件的生态类群二、适应有毒害土壤的生态类群1.对富铝化土壤的适应类群2.对盐渍土的适应类群3.对重金属元素富集土壤的适应类群三、沙生植物与石生植物1.沙生植物2.石生植物第五节 温度条件(2学时)一、植物生命活动与温度条件1.温度对植物生理过程的影响2.温度对植物生长发育的影响3.需热量及温度生态类群4.基本概念:生理性干旱、春化作用、积温二、适应极端温度的生态类群1.低温胁迫与植物适应特征2.高温胁近和植物适应特征三、植物物候节律1.物候历2.物候剖面图第六节 生物条件(1学时)一、动物对植物的生态作用1.植物与动物之间的营养关系2.动物对植物的授粉作用、传媒作用及其生态意义二、植物之间的生态作用1.植物之间的营养关系2.机械性相互关系3.化学性相互关系4.竞争性关系

维生素对人体的作用论文参考文献

需要资料 上(59168)吧 茶叶不仅是一种老少咸宜的饮料,而且它治病强身的功效也不容小觑。茶叶所含的各种营养成分,是茶叶对人体健康有益的物质基础,也使得茶叶日益受到世界各国人民的欢迎。有人把茶叶称为“原子时代的饮料”、“二十一世纪的饮料”,的确是很有道理的。 茶叶的成分很复杂,作为一种食品,茶叶含有大量人体所需要的能量和营养素,有很高的营养价值。 能量能量是维持机体代谢活动所必需的物质,是由碳水化物、蛋白质和脂肪这些生热营养素提供的。与其他食品相比,茶叶是一种低能量食物,但不同种类的茶叶所能提供的能量不一样。一般来说,茶质量越好,能量越高。每100克茶叶提供能量以绿茶最高,而砖茶的能量最低,这是因作为原料的茶叶质量不高。如在茶叶中加入牛奶和糖,每天饮茶6杯,约1100毫升,所获得的能量可占全天饮食提供能量的7%~10%。故国内外有人喜欢饮牛奶茶或糖茶。 蛋白质“生命是蛋白质的存在形式”,也就是说没有蛋白质就没有生命。蛋白质有非常重要的营养功用,在评价蛋白质的营养价值时,主要是看其中必需氨基酸种类是否齐全、比例是否合适、数量是否充足。茶叶中氨基酸种类齐全,只是比例尚不够合理。令人感兴趣的是,茶叶中还含有大量的茶氨酸,这是茶叶所特有的,是形成茶叶风味的主要成分。 与一般食物相比,茶叶中蛋白质的含量很高,达20%~30%。其含量与茶叶的质量有密切的关系,绿茶中的蛋白质高于其他类型的茶叶。但在泡茶时能溶于水的蛋白质还不到2%,其余绝大部分留在茶渣中不能被利用,因此每天从饮茶中摄取的蛋白质是很少的。但如将茶叶吃下,则可得到数量可观的蛋白质,而在茶汤中加入牛奶、酥油或乳酪等,还能给茶叶增加多量的优质蛋白,可以有效地提高茶叶原有蛋白质的营养价值——如藏族的酥油茶和蒙古族的奶茶。 碳水化物碳水化物就是通常所说的糖类,根据其化学结构,可分为单糖、双糖和多糖等。以往的资料认为茶叶中碳水化物的含量不高,一般在10%以下。而新的报道表明,茶叶中的碳水化物含量多在40%左右,某些优质茶叶可高达60%以上,这可能是因为和以前的测定方法不同所致。茶叶中的碳水化物多为多糖类,而能在沸水中溶出的多糖仅2%左右,占茶叶水溶物的4%~5%,因此通常认为茶是低能量低糖饮料,适合于糖尿病和其他忌糖患者饮用。 脂肪脂肪的主要功能是提供能量,同样体积的脂肪所提供的能量是碳水化物或蛋白质的2.25倍。茶叶中的脂类含量不太高,绿茶和红茶一般不超过3%,砖茶可能是加工过程中加入一定量的脂肪,其含量可达到8%左右。茶叶中的脂类有磷脂、硫脂、糖脂和甘油三酯等,其中的脂肪酸——亚油酸和亚麻酸,为人体必需脂肪酸。故饮茶可以使人体获得一定量的脂肪酸,但因其含量很低,所提供的量是很有限的。 维生素维生素是维护身体健康所必需要的一类有机化合物,体内不能合成,必须由食物供应。虽然这些物质在体内所占比例很小,但作用很大,是调节体内物质代谢必不可少的。 茶叶中含有大量的维生素C,其含量因茶叶种类不同有很大的差异,其中绿茶比红茶高,高档绿茶含量更高。维生素C具有非常重要的生理功能,能防治坏血病、癌症及其他多种疾病。在二战中,为防治日本远征部队的坏血病,当时日本的粗茶几乎全部控制在海军手里。 茶叶中B族维生素的量是比较丰富的,如每天饮茶25克,可满足人体25%的需要量。通常绿茶中的B族维生素的含量高于其他类型的茶叶,以细嫩的茶叶中含量较高。B族维生素参与体内多种生理生化代谢过程,维持神经、心脏及消化系统的正常功能。 矿物质和微量元素茶叶中无机物质占4%~9%,其中50%~60%可溶解在热水之中,能被人体吸收利用,并且多有益于健康。茶叶中含量最多的无机成分是钾和磷,其次是钙、镁、铁、锰等,而铜、锌、钠、硫、氟等元素较少,不同的茶含量稍有差别。此外,由于茶叶有浓缩环境毒性物质的特性,有时其也含有一些对人体有害的元素,如铝、铅、镉等,并且其浸出率均在60%左右,这已引起有关方面的注意。 茶叶中的矿物质和微量元素对人体是很有益处的。其中的铁、铜、氟、锌比其他植物性食物要高得多。前苏联的科学家发现茶叶中的铜和铁可以提高红细胞形成的能力,有治疗贫血的作用,而且茶叶中的维生素C有促进铁吸收和利用的功能。氟是人体骨骼和牙齿珐琅质生长不可缺少的物质,茶叶中的氟较一般植物性食物高得多,可达10~15毫克/100克,其中80%溶于茶汤之中。每天饮茶10克,可获得1毫克的氟,已基本满足人体的需要;饭后用茶液漱口效果良好,尤其对学龄前儿童护齿更有好处,但儿童不宜多饮茶,特别是浓茶。硒是人心肌代谢不可缺少的元素,此外硒还有抗癌和防癌作用。陕西的紫阳茶含有丰富的硒,实验研究发现其有抗突变的效果。 总之,茶叶中含有非常丰富的营养物质,特别是其中的蛋白质、维生素、矿物质和微量元素,是一般植物性食品不能比拟的。作为低能量和低脂肪的食品,其具有很高的开发和运用价值。因为加工过程中的某些步骤会使氨基酸或维生素等营养素遭到破坏,故而绿茶的营养价值高于其他各类茶叶。但是迄今为止,茶叶仍主要是被当做饮料,这一点在国内外都是如此。茶叶中的某些有效成分不能溶解在水中,泡茶时溶出的成分仅是其中的少量,绝大部分被当做废料丢弃,这样就使茶叶的营养价值大大降低,实在可惜。如将茶叶加入到其他食品中去,成为名符其实的吃茶,这样可使茶叶的营养功能得到充分发挥。 希望可以帮到你哦

1、田秀红, 闫峰. 碘量法测定芽苗菜不同生长时期维生素C含量变化[J]. 食品与营养科学, 2019, 8(4): 230-238. 、朱宏亮, 戴火锋, 汪凯闰, 姚屠鹏, 张蕴, 沈昊宇. 食品与药品中维生素C含量的检测方法进展[J]. 分析化学进展, 2013, 3(2): 9-14. 、韩荣双, 单梦琛, 刘婷, 田字彬, 荆雪. 维生素C联合维生素E治疗非酒精性脂肪肝的系统综述[J]. 临床医学进展, 2021, 11(10): 4727-4731. 、周建烈, 张兴权. 抗菌肽在维生素D免疫调节功能中的作用[J]. 食品与营养科学, 2020, 9(2): 182-186.

科技名词定义 中文名称:维生素C 英文名称:vitamin C 其他名称:抗坏血酸(ascorbic acid) 定义:显示抗坏血酸生物活性的化合物的通称,是一种水溶性维生素,水果和蔬菜中含量丰富。在氧化还原代谢反应中起调节作用,缺乏它可引起坏血病。 应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);激素与维生素(二级学科) 维生素C(Vitamin C ,Ascorbic Acid)又叫L-抗坏血酸,是一种水溶性维生素。食物中的维生素C被人体小肠上段吸收。一旦吸收,就分布到体内所有的水溶性结构中,正常成人体内的维生素C代谢活性池中约有1500mg维生素C,最高储存峰值为3000mg维生素C。正常情况下,维生素C绝大部分在体内经代谢分解成草酸或与硫酸结合生成抗坏血酸-2-硫酸由尿排出;另一部分可直接由尿排出体外。 物理性质 外观:无色晶体 熔点:190 - 192℃ 沸点:(无) 紫外吸收最大值:245nm 荧光光谱:激发波长-无nm,荧光波长-无nm 溶解性:水溶性维生素 比旋度:+20.5°至+21.5° 化学性质 CAS号: 50-81-7 EINECS号: 200-066-2 分子式: C6H8O6 InChI编码: InChI=1/C6H8O6/c7-1-2(8)5-3(9)4(10)6(11)12-5/h2,5,7-10H,1H2/t2-,5+/m0/s1 分子量:176.13 IUPAC名:2,3,4,5,6-五羟基-2-己烯酸-4-内酯 酸性,具有较强的还原性,加热或在溶液中易氧化分解,在碱性条件下更易被氧化,为己糖衍生物。 。 检验维生素C C6H8O6(维生素C、抗坏血酸)+I2(碘)=C6H6O6(脱氢抗坏血酸)+2HI(碘化氢) 五元环上羟基脱氢。 胶原蛋白的合成 胶原蛋白的合成需要维生素C参加,所以VC缺乏 食用富含维生素C的食物可防晒 ,胶原蛋白不能正常合成,导致细胞连接障碍。人体由细胞组成,细胞靠细胞间质把它们联系起来,细胞间质的关键成分是胶原蛋白。胶原蛋白占身体蛋白质的1/3,生成结缔组织,构成身体骨架。如骨骼、血管、韧带等,决定了皮肤的弹性,保护大脑,并且有助于人体创伤的愈合。 治疗坏血病 血管壁的强度和VC有很大关系。微血管是所有血管中最细小的,管壁可能只有一个细胞的厚度,其强度、弹性是由负责连接细胞具有胶泥作用的胶原蛋白所决定。当体内VC不足,微血管容易破裂,血液流到邻近组织。这种情况在皮肤表面发生,则产生淤血、紫癍;在体内发生则引起疼痛和关节涨痛。严重情况在胃、肠道、鼻、肾脏及骨膜下面均可有出血现象,乃至死亡。 预防牙龈萎缩、出血 健康的牙床紧紧包住每一颗牙齿。牙龈是软组织,当缺乏蛋白质、钙、VC时易产生牙龈萎缩、出血。 维生素C 略带酸性,作为微量营养素被摄入体内,经体内溶解、消化,其酸碱性对人体的影响是微乎其微的,所以不必过份在意它的酸碱性。维生素C有助巩固细胞组织,有助于胶原蛋白的合成,能强健骨骼及牙齿,还可预防牙龈出血,长期服用对牙齿、牙龈无害而且有益。 预防动脉硬化 可促进胆固醇的排泄,防止胆固醇在动脉内壁沉积,甚至可以使沉积的粥样斑块溶解。 抗氧化剂 可以保护其它抗氧化剂,如维生素A、维生素E、不饱和脂肪酸,防止自由基对人体的伤害。 维生素C(7张)治疗贫血 使难以吸收利用的三价铁还原成二价铁,促进肠道对铁的吸收,提高肝脏对铁的利用率,有助于治疗缺铁性贫血。 防癌 丰富的胶原蛋白有助于防止癌细胞的扩散;VC的抗氧化作用可以抵御自由基对细胞的伤害防止细胞的变异;阻断亚硝酸盐和仲胺形成强致癌物亚硝胺。曾有人对因癌症死亡病人解剖发现病人体内的VC含量几乎为零。 保护细胞、解毒,保护肝脏 在人的生命活动中,保证细胞的完整性和代谢的正常进行至关重要。为此,谷胱甘肽和酶起着重要作用。 谷胱甘肽是由谷氨酸、胱氨酸和甘氨酸组成的短肽,在体内有氧化还原作用。它有两种存在形式,即氧化型和还原型,还原型对保证细胞膜的完整性起重要作用。VC是一种强抗氧化剂,其本身被氧化,而使氧化型谷胱甘肽还原为还原型谷胱甘肽,从而发挥抗氧化作用。 酶是生化反应的催化剂,有些酶需要有自由的巯基(-SH)才能保持活性。VC能够使双硫键(-S-S)还原为-SH,从而提高相关酶的活性,发挥抗氧化的作用。 从以上可知,只要VC充足,则VC、谷胱甘肽、-SH形成有力的抗氧化组合拳,清除自由基,阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用,保护肝脏的解毒能力和细胞的正常代谢。 提高人体的免疫力 白细胞含有丰富的VC,当机体感染时白细胞内的VC急剧减少。VC可增强中性粒细胞的趋化性和变形能力,提高杀菌能力。 促进淋巴母细胞的生成,提高机体对外来和恶变细胞的识别和杀灭。 参与免疫球蛋白的合成。 提高CI补体酯酶活性,增加补体CI的产生。 促进干扰素的产生,干扰病毒mRNA的转录,抑制病毒的增生。 提高机体的应急能力 人体受到异常的刺激,如剧痛、寒冷、缺氧、精神强刺激,会引发抵御异常刺激的紧张状态。该状态伴有一系列身体,包括交感神经兴奋、肾上腺髓质和皮质激素分泌增多。肾上腺髓质所分泌的肾上腺素和去甲肾上腺素是有酪氨酸转化而来,在此过程需要VC的参与。 编辑本段药物分析 方法名称 维生素C测定—氧化还原滴定法 应用范围 本方法采用滴定法测定维生素C的含量。 本方法适用于维生素C。 方法原理 供试品加新沸过的冷水与稀醋酸使溶解,加淀粉指示液,立即用碘滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液显蓝色并在30秒内不褪,读出碘滴定液使用量,计算维生素C的含量。 试剂 1、水(新沸放置至室温) 2.碘滴定液(0.05 mol/L) 3.淀粉指示液 4.冰醋酸溶液 仪器设备: 试样制备 1、碘滴定液(0.05 mol/L) 配制:取碘13.0g,加碘化钾36g与水50mL溶解后,加盐酸3滴与水适量使成1000mL,摇匀,用垂熔玻璃滤器滤过。 标定:取在105℃干燥恒重的基准三氧化二砷约0.15g,精密称定,加氢氧化钠滴定液(1 mol/L)10mL,微热使溶解,加水20mL与甲基橙指示液1滴,加硫酸滴定液50mL与淀粉指示液2mL,用本液滴定至溶液显浅蓝紫色。。每1mL碘(0.1mol/L)相当于4.946g的撒母氧化二砷。根据本液的消耗量与三氧化二砷的取用量,算出本液的浓度,即得。 贮藏:置玻璃塞的棕色玻璃瓶中,密闭,在凉处保存。 2.淀粉指示液 取可溶性淀粉0.5g,加水5mL搅匀后,缓缓倾入100mL沸水中,随加随搅拌,继续煮沸2分钟,放冷,倾出上清液,即得。本液应临用新制。 操作步骤 取本品0.2g,精密称定,加新沸过的冷水100mL与稀醋酸溶液10mL使溶解,加淀粉指示液1mL,立即用碘滴定液(0.05mol/L)滴定,至溶液显蓝色并在30秒内不褪,并将滴定结果用空白试验校正。记录消耗碘滴定液的体积数(mL),每1mL碘滴定液(0.05mol/L)相当于8.806mg的C6H8O6。 注1:“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一,“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。 参考文献 中华人民共和国药典,国家药典委员会编,化学工业出版社,2005年版,二部,p.669。 编辑本段适宜人群 1、容易疲倦的人。 2、在污染环境工作的人。体内维生素C高的人,几乎不会再吸收铅、镉、铬等有害元素。 3、嗜好抽烟的人。抽烟的人多吃含维生素C的食物有助提高细 番茄和柑橘富含维生素c 胞的抵抗力,保持血管的弹性,消除体内的尼古丁。 4、从事剧烈运动和高强度劳动的人。这些人因流汗过多会损失大量维生素C,应及时予以补充。 5、坏血病患者。此病是因饮食中缺乏维生素C,使结蹄组织形成不良,毛细血管壁脆性增加所致,应多食含维生素C丰富的食物。 6、脸上有色素斑的人。维生素C有抗氧化作用,补充维生素C可抑制色素斑的生成,促进其消退。 7、长期服药的人。服用阿司匹林、安眠药、抗癌变药、四环素、钙制品、避孕药、降压药等,都会使人体维生素C减少,并可引起其它不良反应,应及时补充维生素C。 8、白内障患者。维生素C是眼内晶状体的营养要素,维生素C的摄入量不足,是导致白内障的因素之一,患者应多补充维生素C。 编辑本段富含食物 (按大小排名) 排名 食物 分量(g) 数量 维生素C量(mg) 1 樱桃 50 12粒 450 2 番石榴 80 1个 216 3 红椒 80 1/3个 136 4 黄椒 80 1/3个 120 5 柿子 150 1个 105 6 青花菜 6 1/4株 96 7 草莓 100 6粒 80 8 橘子 130 1个 78 9 芥蓝菜花 60 1/3株 72 10 猕猴桃 100 1个 68 营养价值 维生素c的主要作用是提高免疫力,预防癌症、心脏病、中风,保护牙齿和牙龈等。另外,坚持按时服用维生素c还可以使皮肤黑色素沉着减少,从而减少黑斑和雀斑,使皮肤白皙。富含维生素c的食物有花菜、青辣椒、橙子、葡萄汁、西红柿等,可以说,在所有的蔬菜、水果中,维生素c含量都不少。美国专家认为,每人每天维生素c的最佳用量应为200~300毫克,最低不少于60毫克,半杯(大约一百毫升)新鲜橙汁便可满足这个最低量。而中国营养学会建议的膳食参考摄入量(RNI),成年人为100mg/日,可耐受最高摄入量(UL)为1000mg/日。 正常需求 推荐摄入量 1、成人及孕早期妇女维生素C的推荐摄入量为100mg/d 2.中、晚期孕妇及乳母维生素C的推荐摄入量为130mg/d。 注意:每个人对于VC的需求量个体化差异是很大的。 有的人补充少量既可满足,有的人可以达到每天10克甚至更高。 在人类对维生素C的研究史上,卡斯卡特医生(Robert F.Cathcart)早在上世纪70年代初就发现并建立了一套使用维生素C的标准。 当一个人口服维生素C达到相当的量,即24小时0.5~200克时,由于肠道渗透压的改变,会产生轻微的腹泻。卡斯卡特将略低于此的量叫做“维生素C的肠道耐受量”,也就是一个人能承受的不引起轻微腹泻的量。 因为无酸性的VC,使大量口服维生素C成为可能,那么,每个人就可以根据自身体况的不同去服用。只要在自己的肠道耐受量之内,效果就会很好。 有趣的是,人体对于VC的肠道耐受量是变化的。在人体有病的时候,肠道耐受量会大幅度的提升,比如平时1克的耐受量,在急性感染或者患有肿瘤、心脏病等慢性疾病,甚至是感冒的时候,都会有不同程度的耐受量提升。 生理功能 1、促进骨胶原的生物合成。利于组织创伤口的更快愈合 2、促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢,延长肌体寿命。 3、改善铁、钙和叶酸的利用。 4、改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢,预防心血管病。 5、促进牙齿和骨骼的生长,防止牙床出血,防止关节痛、腰腿痛 6、增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。 7、水溶性强抗氧化剂,主要作用在体内水溶液中。 8、坚固结缔组织。 9、促进胶原蛋白的合成,防止牙龈出血, 主要生理功能 1、参与羟化反应。羟化反应是体内许多重要物质合成或分解的必要步骤,在羟化过程中,必须有维生素C参与。 ⑴促进胶原合成。维生素C缺乏时,胶原合成障碍,从而导致坏血病。 ⑵促进神经递质(5-羟色胺及去甲肾上腺素 )合成。 ⑶促进类固醇羟化。高胆固醇患者,应补给足量的维生素C。 ⑷促进有机物或毒物羟化解毒。维生素C能提升混合功能氧化酶的活性,增强药物或毒物的解毒(羟化)过程。 2.还原作用。维生素C可以是氧化型,又可以是还原型存在于体内,所以可作为供氢体,又可作为受氢体,在体内氧化还原过程中发挥重要作用。 高维C水果(7张)⑴促进抗体形成。高浓度的维生素C有助于食物蛋白质中的胱氨酸还原为半胱氨酸,进而合成抗体。 ⑵促进铁的吸收。维生素C能使难以吸收的三价铁还原为易于吸收的二价铁,从而促进了铁的吸收。此外,还能使亚铁络合酶等的巯基处于活性状态,以便有效地发挥作用,故维生素C是治疗贫血的重要辅助药物。 ⑶促进四氢叶酸形成。维生素C能促进叶酸还原为四氢叶酸后发挥作用,故对巨幼红细胞性贫血也有一定疗效。 ⑷维持巯基酶的活性。 3.解毒。体内补充大量的维生素C后,可以缓解铅、汞、镉、砷等重金属对机体的毒害作用。 4.预防癌症。维生素C可以阻断致癌物N-亚硝基化合物合成,预防癌症。 5.清除自由基。 6.协同作用。维生素C和生育酚、还原型辅酶Ⅱ在体内可协同清除自由基。 编辑本段防病作用 一项调查表明,每天稍增加一些水果与蔬菜的摄入,就可能起到防病作用。 维生素C可能对若干慢性疾病有保护作用。然而,从前瞻性的研究结果来看,维生素C与心血管病或癌症的关系,并非始终如一。为了评估血浆维生素C的水平与所有原因(心血管病、缺血性心脏病和癌症)死亡率之间的关系,英国剑桥大学临床医学院Khaw等,对19496名45~79岁成人,进行了4年的前瞻性调查。(Lancet 2001,357∶657) 纳入的研究对象填写一份健康和生活方式的问卷调查表,并接受身体检查。研究者随访4年,追踪死亡原因。这些人按性别特异的血浆维生素C5分位值加以划分。研究者采用Cox比例风险模型确定维生素C与其它危险因素对死亡率的影响。 结果显示,血浆维生素C浓度,与男女两性所有原因(包括心血管病和缺血性心脏病等)的死亡率呈负相关。位于维生素C最高5分位组的死亡危险,为最低5分位组的一半(P<0.0001)。整个维生素C浓度分布,与死亡率连续相关。血浆维生素C浓度每上升20μmol/L(约相当于每天增加水果或蔬菜摄入量50克),所有原因死亡危险下降约20%(P< 0.0001),且不受年龄、收缩压、血胆固醇、吸烟习惯、糖尿病和补充剂应用等的影响。在男性中,维生素C水平与癌症死亡率呈负相关;但在女性则不然。 编辑本段维生素C与癌症 全世界专家们的研究清楚地表明,每天吃新鲜水果,特别是柑桔类水果,胃癌、食管癌、口腔癌、咽癌及宫颈癌的发病率会大大降低,还有些研究指出含维生素C丰富的水果有助于预防结肠癌和肺癌。 在美国,30年代胃癌在死亡病因中占第一位,近年来胃癌下降到第七位,研究人员意识到,这种超常的健康趋势并不是归功于任何医疗措施,事实上是由于食物有了冰箱冷藏,加以空运发达,人们能够吃到更新鲜的水果和蔬菜,而吃盐腌或渍的食物相对的减少的缘故。日本北部胃癌发病率始终很高,那里人们喜欢用盐腌渍的食品,喜欢大酱、腌菜和咸鱼。虽有冰箱,但饮食习惯没有改变。另外,伊朗部分地区的胃癌发病率也很高,没有什么其他解释,只是因为人们营养太差,能进的水果与蔬菜很少,维生素C摄入量严重不足。专家们早已证明维生素A与肺癌的密切关系,现在美国路易斯安娜州立医学院的研究发现,维生素E和维生素C的水平降低,对肺癌有着更为重要的联系。此外,多项研究分别证实,摄入维生素C不足,与子宫颈癌、直肠癌的多发,均有密切关系。 维生素C能阻断致癌物亚硝酸铵的形成。盐腌、渍和熏制食品含亚硝酸盐(咸肉、香肠之类也一样),亚硝酸盐与胺在胃中结合形成致癌物亚硝酸铵。不少亚硝酸盐也来自新鲜食物,它们开始是以硝酸盐形式存在,那是植物生长的必需元素,唾液中的细菌使自然硝酸盐变成一回亚硝酸盐,在胃酸作用下,亚硝酸盐会合成亚硝酸铵。这些情况下不知不觉地在你胃中进行除非你吃了含维生素C的食物。专家们的研究表明:将亚硝酸物与胺放在一起,同时加入维生素C,维生素C能阻断亚硝胺的形成。 动物实验显示:小鼠喂以亚硝酸盐和胺后得了肿瘤,而在食物内加入维生素C,显示出肿瘤被抑制。这是因为亚硝酸物首先与维生素C反应,导致没有足够的亚硝酸物与胺结合成亚硝酸胺。在进食的时间时里,维生素C与亚硝酸物反应最佳,因为这时胃的酸度正好发挥维生素C催化剂作用。上述情况同样发生在胃里,蔬菜中虽天然地含有亚硝酸盐,但同时也含有足够的维生素C。因此,你不必为食用蔬菜担心,问题是要注意蔬菜的保存和烹调,尽量减少维生素的损失。 临床研究发现,各类晚期癌症注射大剂量维生素C,每天10-30克,能明显地延长患者的生存期。大量摄入维生素C,可以制造大量免疫球蛋白,可以使抗癌的淋巴细胞高效率地发挥作用(但大量的维生素C有使吞噬细胞降低吞噬能力的作用)。英国科学家们也观察到,人们白细胞中维生素C的含量与年龄成反比。也就是说,随着年龄的增加,白细胞中维生素C含量呈下降趋势(也许,这也是老年人免疫功能较差、癌症易于在老年人向上发生的因素之一)。若给老年人每天补充维生素C80毫克,9个月之后,其白细胞维生素C含量可恢复到年轻人水平。还有人认为血液中维生素C水平的高低,与老年人的寿命长短成正比例。一美国医生说,他发现血液中维生素C水平高的人寿命长。虽说这类研究目前还有待于进一步的佐证,但癌症患者体内维生素C的水平无一例外都很低。两者联系起来考察,无疑向我们提示着维生素C不容忽视的作用。此外,专家们认为维生素C还具有良好的抗氧化作用,能抑制某些化学物质氧化为致癌物;能阻断致癌物的活化;英国的研究人员测定补充维生素C(1000毫克,每日4次,为期一周)前后受试者胃液中诱变剂的活力,发现补充后活力降低近半。 编辑本段药物作用 维生素C在体内参与多种反应,如参与氧化还原过程,在生物氧化和还原作用以及细胞呼吸中起重要作用。从组织水平看,维生素C的主要作用是与细胞间质的合成有关。包括胶原,牙和骨的基质,以及毛细血管内皮细胞间的接合物。因此,当维生素C缺乏所引起的坏血病时,伴有胶原合成缺陷,表现为创伤难以愈合,牙齿形成障碍和毛细血管破损引起大量瘀血点,瘀血点融合形成瘀斑。

有关矿物质的论文题目

我很无奈,非专业。

我也学地质的马上毕业了我给你个地质方面的范文自己看着写吧~~这是我的初稿需要修改~ 一 选题的科学依据 1 研究目的、意义 (1)研究目的: ①对已发现的金矿(化)体地表利用槽探工程进行系统的追索控制,深部利用钻探工程进行控制验证,扩大矿体规模。 ②对1/5万水系沉积物异常进行揭露验证,大致了解异常区成矿地质条件及控矿因素,以期发现新的矿(化)体。 (2)意义: ******金矿是**省有色地勘局*队近年来在动昆仑多金属成矿带新发现的一个以石英脉型为主的具有大型远景的金矿床。通过近年来的勘查,矿床规模不断扩大,**省国土资源厅已将其列入“十一五“可规模开发的矿产地。 **有色地勘局*队在该区开展的包括Au、Ag、Co沟系土壤综合异常查证及地质矿产调查和主要矿(床)点的检查,均取得了显著的效果,发现了一批矿产地。 整体来看,*****矿床地质勘查基本上已经达到了普查程度,对首采地段的工程控制程度也已经较高,此次结合导师与青海有色地勘局八队的实习实践充分收集、整理前人资料,编写《**都兰县**金矿成矿规律研究》对该金矿的成因及控矿规律进行研究,并参考邻近同类矿床,简历了成矿模式,不仅有利于知道****金矿以后的深边部的找矿勘探工作,而且对于区域找矿预测工作也具有重要的实践和经济意义。 2 研究内容所属领域、研究范围 内容所属领域为自然科学,研究范围是对于矿床的研究,主要是在野外地质调查和室内综合研究的基础上,通过典型矿床研究,并结合成矿新理论和勘查新方法,运用板块构造理论,矿床成矿系统理论及区域成矿理论,坚持以点剖析、以点带面的原则,利用测试数据资料,与前人研究成果进行对比,开展矿床地球化学特征、成矿规律及矿床成因研究工作。 3 目前国内外研究现状、水平及发展趋势 1969一1971年,**地质局在东昆仑成矿区开展了1:20万 区域地质调查1:50万航磁测量,对区内的矿床和矿点作了不同程度的地质工作,初步了解了区内成矿地质背景。 1973年,提交了“加鲁河幅”区调报告; 1989一1990年,**省地矿局化探队在东昆仑地区系统开展了1:50万低密度分散流扫面工作,涉及到本区成果尚未公开; 1999年,**有色物化探公司在沟里地区(魏日一肉早果日一带)1500kmZ范围内开展了1:5万水系沉积物测量工作,圈出综合 异常26处 2001年,**省有色地勘局*队对****Au、As、Ag、c。沟系上壤综合异常进行查证时发现了*****金矿。 近几年来,为黄金专项和省地方地勘项目,**省有色地质*队在**地区进行异常查证,通过对该区多个矿脉所进行的不同类型的工程的控制,对本区矿体的厚度、产状、品位有了一定的认识,掌握了矿体赋存的一些基本规律。同时发现了本区具有工业价值的矿石并不局限于石英脉型的矿石,黄铁矿化较强的蚀变闪长岩、千枚岩、绿泥石英千枚岩及含炭质千枚岩都含矿,局部也可以构成工业矿体。 在对矿区控矿、含矿构造的规律分析总结中,也有新的认识。发现矿体不仅仅局限于东西向构造带中,北西、北北西的以及东西向断裂的次级断裂(近南北向)构造也是含矿构造之一。 通过对矿床的成矿地质条件、矿床地质特征,成矿机理的分析和研究,认为该矿床由早期形成的热水沉积建造提供主要成矿物质来源,在后期动力挤压、变形、变质作用下,成矿物质富集,形成含金石英脉型、构造蚀变岩型,具有典型的韧性剪切带型金矿床的特点。 ***普查区位于东昆仑成矿带东段,***金矿西北约10km处,周边大小矿点多处,如果**金矿、**金矿、**金矿等,是东昆仑东段重要的金矿富集区。 1:5万、1:2.5万水系沉积物异常、1:1土壤异常显示该区找矿前景广阔。以往异常检查工作中发现的多条金矿体处于异常区边缘,主异常区内因第四纪坡积物覆盖厚,受工作量所限,未能进行系统的查证。2008年度所开展1:2.5万水系沉积物测量、1:1土壤测量与现有的金矿(化)体极其吻合,异常显示出较好的找矿前景,经对1:2.5万水系沉积物S-2异常进行检查,发现AuⅠ、AuⅡ矿带,成为按纳格地区最有效的找矿方法之一。从水系异常、土壤异常的分布特征分析,存在较大的找矿空间。 从目前工作程度看,***地区所发现的5处矿群、10多条金矿体,1条含金蚀变岩带、1条金矿化蚀变岩带,只有对少数地段进行了地表和浅部控制,且控制程度很低。2007年初步对ⅡAu用硐探工程验证时,矿体向深部有一定延深,且相对稳定,2008年对主矿体进行地表追索控制,矿体在走向上也有延伸,说明在主矿区地表和深部具有较好的找矿潜力。以上地质现象表明,按纳格地区找矿空间大,前景好,具有形成中大型金矿床的潜力。 二 研究的主要内容和重点要解决的问题 (1)研究内容 结合课题研究的需要,综合前人研究的基础以及研究存在的问题,主要的研究内容有以下几点: 1、 选取一个贯穿果洛按纳格地区底层的剖面进行现场实测,采集一套具有代表性的标本进行分析,用于对矿区现在具有争议性的地层时代的确定。 2、 对果洛按纳格及其外围狂点已有坑道、探槽及钻孔岩心进行详细的地质观测,并拍摄照片,采集样品;重点分析小构造的成矿规律,查明其活动次序力学性质、充填特征及地层、岩体和其他构造的关系:研究矿体延伸规律和侧伏规律,包括矿体形态、产状、厚度在走向、倾向和延伸方向上的变化规律,脉体和矿体的端部变化和再现规律,控矿构造对于矿体特征的影响等:研究成矿富集规律,主要研究品位的变化趋势和控制因素,包括矿化类型,脉体形态变化,脉体产状变化,脉体于围岩之间、蚀变强度等对矿石品位的影响。 3、 通过对矿区采集样品的岩矿及单矿物地质地球化学、微量元素地球化学、稀土元素地球化学等综合分析,查明该区元素组合、富集规律:结合流体包裹体和稳定同位素对成矿大地构造背景、成矿物质来源、成矿机制和成矿时代进行分析。 4、 综合整理前人的资料,吧果洛按纳格矿床外围矿点的一些矿床地质特征于整个东昆仑造山带中其他矿床进行类比,总结矿床成因,分析成矿规律,建立成矿模式。 (2)重点要解决的问题 ① ***地区地质工作程度相对较低,目前工区内面积性工作仅做了1:5万、1:2.5万水系沉积物测量,而1:2.5万沟系次生晕测量和1:1万土壤测量范围较小,主异常还未控制全面。因此,要在本区加强面积性基础工作,提取更多的找矿信息,扩大找矿范围。 ②通过近几年的地质工作,虽然在本区取得了较好的成果,但限于投入的工作量及工作程度,对本区的矿质来源、控矿因素、找矿标志、矿体的赋存空间、找矿远景等认识不足,主要表现在: ***地区地质工作主要为地质草测和少量探矿工程,因区内构造发育、蚀变强烈,且控岩、控矿构造断裂带分布较多,依据断裂构造性质、蚀变特征及产出背景还不能确定出构造对控矿,控矿程度如何的评价。 目前区内矿体的工程控制程度很低,地质研究水平更低,在其成矿特征、找矿规律方面一直套用果洛龙洼金矿模式,因二者之间客观存在的差异,对指导本区找矿方面存在很大的局限性。 ③区内第四纪残坡积、冲洪积物相对发育,覆盖较厚,因此对发现的金矿体工程控制程度有限,对其产状、规模、形态、品位等及其变化情况了解不够,金矿体的地表控制程度及浅部和深部的变化控制不够,应加大追索控制力度。 ④***地区北接阿斯哈金矿,南邻***矿区,所处的区域成矿地质背景极为重要,经基础工作掌握的找矿信息和不断发现的金矿体已证实该区拥有较好的成矿条件和找矿潜力。应对本区加大地勘资金的投入力度,应用新理论、新方法、新技术,寻找突破口,扩大本区资源量已成地质勘查的当务之急。 三 研究方法及技术路线 1 拟采用的研究方法 (1)、1:1万地质草测 (2)、1:2.5万水系沉物测量 (3)、1:1万土壤测量 (4)、1:2千岩石剖面 (5)、探槽工程 (6)、钻探 2 技术路线、技术措施、技术关键 (1)、1:1万地质草测以穿越法为主,追索法为辅,对含矿层、矿化蚀变带、构造、接触带等重要地质体沿走向进行了追索,掌握其形态、产状、规模等特征、采集化学样、快速分析样品了解其含矿性。 地质点描述内容主要突出重点和有意义地质特征,描述内容有岩性名称、结构构造、矿物成分、矿化蚀变、岩层产状及样品、标本等内容,对有意义的地质体进行素描和拍照。 技术关键:在每天进行地质草测工作后,均有路线地质小结,对当天的地质工作进行了归纳总结,加深对本区的找矿认识 (2)、1:2.5万水系沉物测量主要流程为:底图—野外作业—样品加工—自检互检—数据处理及异常图件编制—室内资料整理 技术关键:在工作中严格按**省地质勘查标准《**省1/5万水系沉积物测量工作细则》执行。 (3)、1:1万土壤测量中主要对野外工作和样品加工的质量进行真实可靠的分析,并根据数据进行异常图件的编制。 技术关键:工作中严格按照中华人民共和国地质矿产行业标准GZ/T0145-94《土壤地球化学测量规范1:50000》和《设计书》要求执行。 (4)、1:2千岩石剖面主要布置于1: 5万和1:2.5万水系沉积物测量异常浓集区,现完成地化剖面2Km。 技术关键:工作中遵照中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0011—91《地球化学普查规范》。 (5)、探槽工程主要布置于1:5万、1:2.5万水系沉积物测量异常区及地质草测区主要成矿带上。 技术关键:每个编录槽探工程起始点均用木桩留有标记,在化学样品采集点留有红油漆标志。槽探工程地质编录和图件清绘质量符合规范要求。 (6)、钻探依据设计要求,布置于AuⅡ矿体0线、4线、7线及15线。 技术关键:工程质量要求严格按《岩矿芯钻探规程》中的“六项指标”和相关规范要求执行,质量达到要求标准。 四 调研及前期准备工作 1、收集该区前人工作资料和区域地质资料 2、对野外设备工具进行校正和维修(GPS校正等) 五 预期要达到的成果和具体的学术或应用价值 预计达到的成果 2008年度内按纳格地区开展地质普查工作,对区内进行1:2.5万水系沉积物测量、1:1万地质草测、1:2千地化剖面、1:1万土壤测量及钻探、槽探等地质工作。 应用价值 初步建立指导性强、工作方法有效的理论认识,对区内成矿条件,控矿因素、找矿标志、成矿规律等方面进行理论上探索研究,为该区实际找矿工作提供理论依据。 六 进度计划 为能按时文成对毕业论文的编写,计划如下; 1、2009年2月23日——2009年3月29日:毕业实习调研 2、2009年4月1日——2009年4月18日:外文翻译,调研报告及开题报告的编写并提交 3、2009年4月19日——2009年5月1日岩矿鉴定及地质图件的绘制 4、2009年5月2日——2009年5月20日论文初稿的编写 5、2009年5月20日——2009年6月20日论文的审核修改及毕业答辩

百度百科地理环境编辑地形贵州省地形图贵州地貌属于中国西南部高原山地,境内地势西高东低,自中部向北、东、南三面倾斜,平均海拔在1100米左右。贵州高原山地居多,素有“八山一水一分田”之说。全省地貌可概括分为:高原、山地、丘陵和盆地四种基本类型,其中92.5%的面积为山地和丘陵。境内山脉众多,重峦叠嶂,绵延纵横,山高谷深。北部有大娄山,自西向东北斜贯北境,川黔要隘娄山关高1444米;中南部苗岭横亘,主峰雷公山高2178米;东北境有武陵山,由湘蜿蜒入黔,主峰梵净山高2572米;西部高耸乌蒙山,属此山脉的赫章县珠市乡韭菜坪海拔2900.6米,为贵州境内最高点。而黔东南州的黎平县地坪乡水口河出省界处,海拔为147.8米,为境内最低点。贵州岩溶地貌发育非常典型。喀斯特地貌面积109084平方千米,占全省国土总面积的61.9%,境内岩溶分布范围广泛,形态类型齐全,地域分布明显,构成一种特殊的岩溶生态系统。[5] 气候贵州兴义万峰林贵州的气候温暖湿润,属亚热带湿润季风气候。气温变化小,冬暖夏凉,气候宜人。2002年,省会贵阳市年平均气温为14.8℃,比上年提高0.3℃。从全省看,通常最冷月(1月)平均气温多在3℃~6℃,比同纬度其他地区高;最热月(7月)平均气温一般是22℃~25℃,为典型夏凉地区。降水较多,雨季明显,阴天多,日照少。2002年,9个市州地所在城市中,降水量最多是兴义市,为1480毫米;最少的是毕节市,为687.9毫米。受季风影响降水多集中于夏季。境内各地阴天日数一般超过150天,常年相对湿度在70%以上。受大气环流及地形等影响,贵州气候呈多样性,“一山分四季,十里不同天”。另外,气候不稳定,灾害性天气种类较多,干旱、秋风、凌冻、冰雹等频度大,对农业生产危害严重。[5] 水文河谷 (16张)贵州河流处在长江和珠江两大水系上游交错地带,有69个县属长江防护林保护区范围,是长江、珠江上游地区的重要生态屏障。全省水系顺地势由西部、中部向北、东、南三面分流。苗岭是长江和珠江两流域的分水岭,以北属长江流域,流域面积115747平方千米,占全省国土面积的66.1%,主要河流有乌江、赤水河、清水江、洪州河、舞阳河、锦江、松桃河、松坎河、牛栏江、横江等。苗岭以南属珠江流域,流域面积60420平方千米,占全省国土面积的百分之35.0,主要河流有南盘江、北盘江、红水河、都柳江、打狗河等。[6] 自然资源编辑矿产贵州喀斯特地貌 (11张)贵州矿产资源丰富,是著名的矿产资源大省。截至2002年底,贵州省已发现矿产110多种,其中有76种探明了储量,有多种保有储量排在全国前列,排在第一位的有汞、重晶石、化肥用砂岩、冶金用砂岩、饰面用辉绿岩、砖瓦用砂岩等,排在第二位的有磷、铝土矿、稀土等;排在第三位的有镁、锰、镓等;此外,煤、锑、金、硫铁矿等在国内占有重要地位。煤炭储量大,煤种齐全、煤质优良,素有“江南煤海”之称,2002年末保有储量为492.27亿吨;铝土矿保有储量为4.24亿吨;磷矿储量26.95亿吨,占全国总量的40%以上;重晶石储量为全国的三分之一;金矿储量居全国第十二位,是中国新崛起的黄金生产基地。[6] 贵州以“西南煤海”著称,煤炭资源储量达497.28亿吨,居全中国第五位,超过南方12省(区、市)煤炭资源储量的总和。煤炭不仅储量大,且煤种齐全、煤质优良,为发展火电,实施“西电东送”奠定了坚实的基础,同时为煤化工、实施“煤变油”工程提供了资源条件。能源兴义万峰湖贵州河流数量较多,长度在10千米以上的河流有984条。2002年贵州省河川径流量达到1145.2亿立方米。贵州河流的山区性特征明显,大多数的河流上游,河谷开阔,水流平缓,水量小;中游河谷束放相间,水流湍急;下游河谷深切狭窄,水量大,水力资源丰富。水能资源蕴藏量为1874.5万千瓦,居全中国第六位,其中可开发量达1683.3万千瓦,占中国总量的4.4%,水位落差集中的河段多,开发条件优越。土地贵州省土地资源以山地、丘陵为主,平原较少。山地面积为108740平方千米,占贵州省土地总面积的61.7%,丘陵面积为54197平方千米,占贵州省土地总面积的31.1%;山间平坝区面积为13230平方千米,仅占贵州省土地总面积的7.5%。可用于农业开发的土地资源不多,由于人口增多,非农业用地增多,耕地面积不断缩小。2002年底,贵州省实有耕地面积176.94万公顷,比2001年减少6.29万公顷,人均耕地面积不到0.05公顷,远低于全中国平均水平。土层厚、肥力高、水利条件好的耕地所占比重低。生物贵州省有野生动物资源1000余种,其中黔金丝猴、黑叶猴、华南虎、云豹、豹、白颧、黑鹤、黑颈鹤、中华秋沙鸭、金雕、白肩雕、白尾海雕、白头鹤、蟒等14种列为国家一级保护动物,占全国同类动物总数的13%;国家二级保护动物有69种,主要有:穿山甲、黑熊、水獭、大灵猫、小灵猫、林麝、红腹雨雉、白冠长尾雉、红腹锦鸡等,占全国同类动物总数的25.7%。黔金丝猴贵州省森林覆盖率达50%,活立木总蓄积量达2.1亿立方米;有70种珍稀植物列入国家珍稀濒危保护植物名录,银杉、珙桐、秃杉、桫椤等4种属国家一级保护植物,占全国同类植物总数的50%;二级保护植物27种,占全国同类植物总数的18.9%;三级保护植物39种,占全国同类植物总数的19.2%。全省有野生植物资源3800余种,其中药用植物资源有3700余种,占全国中草药品种的80%,是全国四大中药材产区之一。在国内外具有一定影响,品质优良的珍稀名贵植物有珠子参、三尖杉、扇蕨、冬虫夏草、鸡枞、艾纳香(天然冰片)等6种。此外,天麻、石斛、杜仲、厚朴、吴萸、黄柏、党参、何首乌、胆草、天冬、银花、桔梗、五倍子、半夏、雷丸、南沙参、冰球子、黄精、灵芝、艾粉等有地道药材之美称。野生经济植物资源中,工业用植物约600余种,以纤维、鞣料、芳香油、油脂植物资源为主;食用植物约500余种,以维生素、蛋白质、淀粉、油脂植物为主;可供绿化、美化环境及有观赏价值的园林植物约200余种;具有抗污能力的环保植物40余种。贵州农作物植物品种丰富,栽培的粮食作物、油料作物、纤维植物和其他经济作物近600个品种。粮食作物以水稻、玉米、小麦、薯类为主,经济作物以烤烟、油菜籽为主要品种。经济林木主要有油桐、油茶、乌桕、漆树、核桃等,“大方生漆”、“六马桐油”为贵州名优土特产品。全省饲养的主要畜品种有30多种,优良牧草资源2500余种,发展畜牧业具有良好条件。[5] 2014年,全省共有林业系统省级以上自然保护区13个,其中国家级7个,省级6个。

钙钛矿论文参考文献中文

全无机钙钛矿(CsPbX3,X=Cl,Br,I)纳米棒(NRs)不仅保留了其固有的优点,如高的光致发光量子产率和宽波长可调性,而且还具有优异的光物理性质,包括其极强的多光子吸收(MPA)。然而,CsPbX3-NRs的光谱动力学和MPA特性还没有得到充分的研究。

近期,来自深圳大学的研究者报道了CsPb(Br0.8Cl0.2)3,CsPbr3和CsPb(Br0.85I0.15)3NRs的飞秒光谱动力学特性,包括它们对热载流子冷却、双激子寿命和双激子结合能的影响。有趣的是,虽然这三种钙钛矿型NRs的直径和长度相似,但它们的非线性光学性质却有显著差异,其中CsPb(Br0.85I0.15)3的MPA截面最大。此外,还研究了CsPb(Br0.8Cl0.2)3和CsPbBr3-NRs的多光子激发受激发射。 这项工作表明CsPbX3(X=Cl,Br,I)NRs是 探索 其在不同光电器件中应用的理想候选材料 。相关论文题目以“Spectral Dynamics and Multiphoton Absorption Properties of All-Inorganic Perovskite Nanorods”发表在The Journal of Physical Chemistry Letters 期刊上。

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此外,据报道,与立方晶体相比半导体可以强的一维量子限制作用,可以更有效地放大其多光子吸收(MPA)。据报道,使用CsPbBr3 NRs作为激发介质的激发,没有针对多光子激发的工作,与单光子激发相比,它在生物成像应用中可以提供更大的穿透深度和更高的空间分辨率。在研究多光子激发之前,必须先考虑钙钛矿的形状或/和组成对其MPA的影响。尽管以前的文献已经证明了具有立方和二维几何形状的不同钙钛矿型的MPA特性取得了显着进步,但仍缺乏对一维NR对应物的相关研究,必须加以解决。深入了解半导体中典型载流子动力学过程的起源,影响因素和寿命,包括辐射跃迁和非辐射跃迁,对于拓宽它们的相关应用至关重要。

图1。描述(a)CsPb(Br0.8Cl0.2)3NRs,(b)CsPbr3 NRs和(c)CsPb(Br0.85I0.15)3NRs原子分辨率的TEM图像。(d)CsPb(Br0.8Cl0.2)3NRs,(e)CsPbr3 NRs和(f)CsPb(Br0.85I0.15)3NRs的HR-TEM图像。

图2。(a)CsPb(Br0.8Cl0.2)3,(b)CsPbr3和(c)CsPb(Br0.85I0.15)3NRs在350 nm激发下的早期延时二维fs-TA光谱。(d)CsPb(Br0.8Cl0.2)3、(e)CsPbr3和(f) CsPb(Br0.85I0.15)3NRs的载体冷却工艺。通过对早期ps时间尺度上光谱演化数据提取的GSB进行拟合,得到了相应的冷却时间值。

图3。(a)CsPb(Br0.8Cl0.2)3,(b)CsPbr3和(c)CsPb(Br0.85I0.15)3NRs固体薄膜在400 nm激发下的泵浦强度依赖的PL光谱。插图显示了光致发光强度与泵浦强度和发射图像的关系图。(d)CsPb(Br0.8Cl0.2)3,(e)CsPbr3和(f)CsPb(Br0.85I0.15)3NRs固体薄膜在800nm激发下的光致发光谱。插图显示PL强度图与泵浦光强度和发射图像的对比。

(文:爱新觉罗星)

在满足容限因子的条件下,有多种元素可以形成钙钛矿结构的化合物。通常,B位离子决定了钙钛矿型化合物的催化活性,A位离子是影响化合物结构和B位离子价态的重要因素。当A位离子或B位离子被不同价态的离子取代时,通过形成氧离子空穴或者形成混合价态来保持化合物的电中性。氧空穴的形成或B位离子价态的变化使得化合物具有更高的活性。贵金属和钙钛矿型化合物结合,不仅可以有效防止贵金属的烧结,同时也提高了钙钛矿型化合物的催化活性。关键词:催化剂工程;钙钛矿;汽车催化剂;贵金属;催化材料1 引言长期以来,以贵金属为主要活性组分的催化剂被认为是净化汽车尾气最有效的催化剂。但贵金属资源紧缺、价格昂贵,而且由于贵金属易高温烧结和挥发,使得贵金属催化剂在热稳定性方面不占优势。人们一直在寻找具有高净化效率的不含贵金属的催化剂。钙钛矿型氧化物具有较低的价格和灵活多变的组成,其催化性能在一定程度上可以进行调节,因而受到人们的关注。用这类化合物作为三效催化剂来取代传统的Pt/Rh基催化剂具有一定的优越性。由于其组成和结构的灵活多变性,钙钛矿型化合物被看成是固态化学、物理学、催化作用等基础领域的样板材料。钙钛矿是组成为CaTiO3的一种矿物,其英文名称Perovskite是地质学家Gustav Rose根据俄国地质学家Count Lev A leksevich von Perovski的名字命名的[1]。在20世纪70年代初,Libby[2,3]对含稀土和钴的钙钛矿型氧化物进行了系统研究,提出用钙钛矿结构的氧化物代替贵金属用于汽车尾气净化催化剂具有潜在的可能。而后Voorhoeve等[4,5]对稀土钙钛矿型催化剂进行了深入的研究。从早期的研究成果看,含稀土的钴酸盐和锰酸盐在完全氧化反应方面显示了极高的催化活性。本文对钙钛矿型复合氧化物催化剂研究状况进行简要回顾和展望。2 钙钛矿型氧化物的结构钙钛矿型化合物的化学式为ABO3,周期表中绝大部分元素都能组成稳定的钙钛矿结构。在通常情况下[6],A位是半径较大的碱金属、碱土金属和稀土金属离子,处于12个氧原子组成的十四面体的中央。B位是半径比较小的过渡金属离子,处于6个氧离子组成的八面体中央。在合成ABO3型氧化物时,各种离子的大小应满足一定的条件,否则晶格就变得不稳定,会发生畸变,或者形成其他结构[7]。Goldschmidt曾引入容限因子表达式:式中:rA、rB、rO分别代表A、B、O的离子半径。当0.751时,以方解石或文石结构存在。有许多钛酸盐、锆酸盐、锡酸盐,例如A=Ca、Sr、Ba,B=Ti、Zr、Sn时,满足钙钛矿的容限因子,具有钙钛矿结构。ABO3中的A和B,并不仅仅局限于2价和4价的离子,只要它们的电价总和为6,而且离子半径匹配,都有可能形成钙钛矿型化合物。NaNbO3、LaFeO3、(K1/2La1/2)TiO3等,满足了电价条件和半径条件,都是具有钙钛矿结构的化合物。在La2/3Ca1/3MnO3中,低价态Ca的掺入,使得Mn采取+3和+4的混合价态,从而满足钙钛矿结构的电价要求。在Ca2CaUO6中,有1/3的Ca与U交替占据钙钛矿型晶格的B位。在Ba2Bi2O6中,有一半Bi原子为+3价,另一半为+5价。在钙钛矿结构中[8],当t=1.0时,形成对称性最高的立方晶格,当0.960)[11]、La0.8Sr0.2Cu0.15Fe0.85O3-δ和La0.8Sr0.2Cu0.15Al0.85O3-δ[16]应为立方结构,制备条件不同时,产品的晶相也会发生相应变化[15]。3 B位离子的作用由于钙钛矿型氧化物的催化活性强烈地依赖于B位阳离子的性质,在设计或改进钙钛矿型催化剂时B位阳离子的选择至关重要。通常选择的B位阳离子是Co、Mn和Fe,这是由于它们对氧化反应十分有效[17,18]。由La和过渡金属组成的钙钛矿型复合氧化物,对CO氧化的催化活性与B元素简单氧化物的催化活性顺序是一致的[19,20]。由多种B位元素组成的钙钛矿型氧化物,在许多情况下会产生协同效应[21],但其催化活性与B位元素简单氧化物之间并不存在加和关系。尽管钙钛矿型氧化物还不能满足汽车催化剂实际应用的要求,但是大量实验已经证明[13,22],钙钛矿型复合氧化物比各组分元素简单氧化物的催化活性要高。当B位离子被不同价态的离子取代时,就会引起晶格空位或使B位的其他离子变价。张华民等[23]在研究La0.8Sr0.2CoO3时发现,当Co被Fe或Cu取代时,由于非常价态离子Fe4+和Cu3+的生成,催化剂表面的吸附氧明显增多。当用Ni或Zn取代时,由于非常价态离子Ni3+、Zn3+不易生成,表面吸附氧明显减少。当用Mn取代时,由于Mn4+为正常价态离子,而且满足了Sr2+对B位离子电荷的要求,从而抑制了非常价态离子Co4+的生成,结果表面吸附氧也明显减少。Yasuda等[24]研究显示,在催化氧化CO的反应中,催化剂LaMn1-xCuxO3中的Mn和Cu表现出明显的协同效应,LaMn0.6Cu0.4O3的催化活性比LaMnO3或La2CuO4要高得多,这是由于Cu对CO有活化作用,Mn对O2有活化作用,两者共同促进了反应的进行。钙钛矿结构增强了混合价态离子的热力学稳定性,体系从一种混合价态变到另一种混合价态,只需要很小的推动力[25],从而使反应活性增强。某些金属离子,例如Cu2+、Ni2+、Co3+等,可以氧化成不稳定的高价态离子,可能充当了催化剂活性位的角色[16]。近来发现,钙钛矿型氧化物具有储氧功能[26,27],这和B位原子的变价作用密切相关。ABO3化合物对CO氧化的催化活性,受B位离子d电子结构的影响很大[28]。B离子在其周围6个氧离子形成的八面体场的作用下,d轨道分裂成t2g和eg两组轨道。CO中的孤电子对进入金属离子的eg(dz2)空轨道形成σ配位键,同时金属离子t2g轨道上的电子进入CO分子的π*轨道形成反馈π配键。σ-π键的形成削弱了CO分子中的共价键,使CO具有更高的活性。LaFeO3对CO的催化氧化表现出较低的活性,是因为其中的Fe3+处于高自旋状态,不能提供成对电子,对CO产生了反键作用。4 A位离子的作用一般认为[29],ABO3型化合物的催化活性主要由B位离子决定,A位离子主要通过控制活性组分B的原子价态和分散状态而起稳定结构的作用。A离子本质上不直接参与反应[30],但是若被价态不同的其他离子取代,就会引起B位离子价态的变化,使得不寻常价态离子变得稳定,同时也可能造成晶格缺陷,从而改变晶格氧的化学位。耿其博等[31]采用柠檬酸络合法制备了La1-xSrxCoO3系列化合物。结果表明,随着A位Sr含量的增加,高价态的钴离子逐渐增多,催化剂的活性也逐渐增强。同时,催化剂的抗硫性能也随之提高。对于非计量钙钛矿化合物LaMnO3+δ[32],当用Sr、Ba、K等取代La时,随着取代量的增加,化合物中多余氧含量δ逐渐减小,催化剂的低温活性大大提高。Falcon等[33]对Sr取代化合物Pr1-xSrxNiO3进行了中子衍射研究,用Rietveld方法对数据精修的结果显示,化合物中Ni-O键明显缩短,同时d能带中出现了空穴掺杂,由于O原子更容易从体相中移去,从而提高了化合物对CO氧化反应的催化活性。在钙钛矿结构中,A离子和O2-共同组成基本的密堆层,它们之间的结合具有离子键的特征,当A位离子被高价离子取代时,为满足电荷平衡,可能导致2种情况发生,一种是产生A空位,另一种是是引起B离子价态降低。当A位离子被低价离子取代时,就会产生氧空位或者使B位离子价态升高。例如,在La1-xSrxRhO3[34]中有部分Rh变成了+4价态,而在Sm0.86Sr0.1Mn(Ⅲ)0.62Mn(Ⅳ)0.34O3中,同时存在A位取代、A位空缺、B位空缺和B位变价[10]。多数过渡金属具有变价的能力,有利于满足A位离子变价取代的条件。B位离子价态的变化可能会引起配位数的改变,或者引起配位多面体结构的演变[35,36]。Rao等[37]认为,比较大的A位阳离子可以部分失去而形成空缺,这是由于BO3形成的网络结构是比较稳定的。由于B位离子电荷多、半径小,如果B位出现空缺,从能量上看是不利的。事实上,当阳离子空位增加时,晶格中的氧更容易迁移[21]。5 贵金属取代将贵金属和钙钛矿型化合物结合起来可以对贵金属起到很好的稳定作用,可以防止贵金属高温烧结或高温蒸发,防止贵金属与载体反应。加入少量的贵金属同样可以提高钙钛矿型催化剂的活性[38]。据Guilhaume等[39]报道,由Pd取代的化合物La2Cu0.8Pd0.2O4,在NO催化还原方面,可以和Pt-Rh/CeO2-Al2O3媲美,对于CO和C3H6的氧化则有更高的活性。Voorhoeve等[40]的研究表明,催化剂La0.8K0.2Mn0.9Rh0.1O3在CO和H2过量时,对NO的还原反应表现出很高的活性。金属Ru有较强的挥发性,且容易氧化生成剧毒的RuO2和RuO4[41],使得其应用受到限制。当Ru形成钙钛矿型化合物时,其稳定性得到显著提高[42]。Teraoka等[43]用Cu和Ru进行晶格取代而得到的催化剂La0.8Sr0.2Co1-2yCuyRuyO3,对NO+CO反应的催化活性与0.5wt%Pt/Al2O3的活性相当。Zhou等[44]的实验显示,Pd负载催化剂Pd/LaFe0.8Co0.2O3比Pd取代催化剂LaFe0.77Co0.17Pd0.06O3的三效活性要高得多,通过对H2-TPR图的研究发现,Pd的加入提高了钙钛矿型氧化物的还原活性,Pd负载催化剂Pd/LaFe0.8Co0.2O3比Pd取代催化剂LaFe0.77Co0.17Pd0.06O3更容易还原。从晶体结构看[45],贵金属离子占据B位后,有利于离子的定域化分散,提高其抗高温烧结能力。由于贵金属的价态通常低于ABO3中B位元素的正常价态,在晶体场的作用下,贵金属离子有较多的机会处于高氧化态,或者使晶体中产生较多的氧空位。一种公认的看法是,在钙钛矿型氧化物中,氧离子的迁移是通过氧空位进行的,氧空位的增加有利于氧化反应催化剂活性的提高[46]。Tanaka等[47]对LaFe0.57Co0.38Pd0.05O3进行了XPS和XAFS分析。结果表明,在氧化气氛下,Pd以固溶体的形式存在于钙钛矿型晶格中,其结合能比PdO中的Pd还要高。在还原气氛下,Pd形成了合金,并以细小颗粒状态分散在表面。随着氧化气氛和还原气氛的交替变换,Pd的这两种存在形式也周而复始地变化着。Nishihata等[48]也发现了类似的现象,随着氧化气氛和还原气氛的交替进行,Pd原子可逆地进入和逸出钙钛矿晶格,这种运动限制了Pd合金颗粒的长大,使得催化剂LaFe0.57Co0.38Pd0.05O3长期保持较高的催化活性。References(参考文献)[1]Tanaka H and Misono M. 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导读

背景

1839年,德国矿物学家古斯塔夫·罗斯(Gustav Rose)站在俄罗斯中部的乌拉尔山脉上,拾起一块以前从未被发现的矿物。

那时,他并没有听说过“晶体管”或“二极管”,也没想到电子器件会成为我们日常生活的一部分。更出乎他意料的是,他手中的这块被他以俄罗斯地质学家 Lev Perovski 的名字命名为“钙钛矿(perovskite)”的这块矿石,会成为彻底变革电子器件的关键因素之一。

钙钛矿如此重要的地位,离不开它特殊的结构。钙钛矿材料结构式一般为ABX3,其中A为有机阳离子, B为金属离子, X为卤素基团。该结构中, 金属B原子位于立方晶胞体心处, 卤素X原子位于立方体面心, 有机阳离子A位于立方体顶点位置。

钙钛矿结构稳定,有利于缺陷的扩散迁移,具备许多特殊的物理化学特性,例如电催化性、吸光性等。

过去十年,钙钛矿因为制造起来更便宜、更绿色,效率可与硅太阳能电池相媲美,逐渐成为硅太阳能电池的替代品。

然而,钙钛矿仍会表现出明显的性能损耗以及不稳定性。迄今为止,大多数的研究集中在消除这些损耗的方法,然而真正的物理原因仍然是未知的。

创新

近日,在一篇发表在《自然(Nature)》期刊上的论文中,来自剑桥大学化学工程与生物技术系以及卡文迪许实验室 Sam Stranks 博士的研究小组,以及日本冲绳科学技术大学院大学 Keshav Dani 教授的飞秒光谱学单位的研究人员们,找到了问题的根源。他们的发现,将使得提升钙钛矿的效率变得更容易,从而使它们离大规模量产更近。

技术

当光线照射钙钛矿太阳能电池时,或者当电流通过钙钛矿LED时,电子被激发,跳跃到更高的能态。带负电荷的电子留下了空白,也称为“空穴”,它带正电荷。受激发的电子与空穴都可以通过钙钛矿材料,因此可成为载流子。

但是,在钙钛矿中会产生一种称为“深阱”的特定类型缺陷,带电的载流子会陷入其中。这些被困的电子与空穴重新结合,它们的能量以热量形式丧失,而不是转化为有用电力或者光线,这样就会显著降低太阳能面板和LED的效率以及稳定性。

迄今为止,我们对于这些陷阱知道得很少,部分原因是,它们似乎与传统太阳能电池材料中的陷阱表现得大相径庭。

2015年,Stranks 博士的研究小组发表了一篇研究钙钛矿发光的《科学(Science)》期刊论文,这篇论文揭示了钙钛矿在吸收光线或者发射光线方面有多擅长。Stranks 博士表示:“我们发现,这种材料非常不均匀;相当大的区域是明亮且发光的,而其他的区域则非常黑暗。这些黑暗区域与太阳能电池或者LED中的能量损耗相关。但是,引起这种能量损耗的原因一直是个谜,特别是由于钙钛矿在其他方面非常耐缺陷。”

由于标准成像技术的限制,研究小组无法说明黑暗区域是由一个大的陷阱位引起的,还是由众多小的陷阱位引起的,从而难以确定它们为什么只是在特定区域形成。

后来在2017年,Dani 教授在 OIST 的研究小组在《自然纳米技术(Nature Nanotechnology)》期刊上发表了一篇论文,在论文中他们制作了一个有关电子吸收光线后在半导体中如何表现的影片。Dani 教授表示:“在材料或者器件被照射光线之后,如果你可以观察到电荷是如何在其中移动的,那么你将从中学会很多。例如,你可以观察到电荷会落入陷阱。然而,因为电荷移动得非常快,以一千万亿分之一秒的时间尺度来衡量;并且穿越非常短的距离,以十亿分之一米的长度尺度来衡量;所以这些电荷难以进行可视化观测。”

在了解到 Dani 教授的工作之后,Stranks 博士伸出援手,看看他们是否可以一起合作应对这个问题,对钙钛矿中的黑暗区域进行可视化观测。

OIST 的团队首次对钙钛矿使用了一项称为“光激发电子显微镜(PEEM)”的技术。他们用紫外光探测材料,并用发射的电子形成一幅图像。

观察材料时,他们发现含有陷阱的黑暗区域,长度大约是10到100纳米,由较小的原子尺寸陷阱位聚集而成。这些陷阱簇在钙钛矿材料中分布不均,从而解释了 Stranks 较早的研究中观察到的非均匀发光。

有趣的是,当研究人员将陷阱位的图像覆盖到显示钙钛矿材料晶粒的图像上时,他们发现陷阱簇仅在特定的地方形成,即某些晶粒之间的边界上。

为了理解这种现象为什么只发生在特定晶粒的边界上,研究人员小组与剑桥大学材料科学与冶金系教授 Paul Midgley 的团队合作,他采用了一项称为“扫描电子衍射”的技术,创造出了钙钛矿晶体结构的详细图像。Midgley 教授的团队利用了位于金刚石光源同步加速器 ePSIC 设施中的电子显微镜装置,该设施拥有用于成像像钙钛矿这样的光束敏感材料的专用设备。

Stranks 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Tiarnan Doherty 表示:“因为这些材料是超级光束敏感的,你在这些长度尺度上用来探测局部晶体结构的一般技术,实际上会相当快地改变你正在观察的材料。取而代之的是,我们可以用非常低的照射剂量,从而防止损伤。”

“我们从 OIST 的工作中知道了陷阱簇的位置,并且我们在 ePSIC 围绕着同一块区域扫描,以观察局部结构。我们能够快速地查明晶体结构中陷阱位附近的意外变化。”

研究小组发现,陷阱簇只在材料中具有轻微扭曲结构的区域与具有原始结构的区域的结合处形成。

Stranks 博士表示:“在钙钛矿中,我们拥有这些规则的马赛克晶粒材料,这些晶粒大多数都是又好又崭新的,这是我们所希望的结构。但是,每隔一段时间,你就会得到一个稍微形变的晶粒,这个晶粒的化学成分是不均匀的。真正有意思的,也是一开始让我们困惑的,就是形变的晶粒并没有成为陷阱,而是这个晶粒遇到原始晶粒的地方;陷阱是在那个结合处形成的。”

通过对于陷阱本性的理解,OIST 的团队也采用了定制的 PEEM 仪器来可视化观测钙钛矿材料中载流子落入陷阱的动态过程。Dani 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Andrew Winchester 解释道:“这是可能的,因为 PEEM 的特征之一就是,可对超高速的过程进行成像,短至飞秒。我们发现,陷落的过程受到扩散到陷阱簇的载流子的控制。”

价值

这些发现代表了为了把钙钛矿带向太阳能市场所取得的一项重要突破。

Stranks 博士表示:“我们仍然无法准确地知道,为什么陷阱聚集在那里,但是我们现在知道它们确实在那里形成,并且只有那里。这非常令人振奋,因为这意味着我们现在可以知道如何有针对性地提升钙钛矿的性能。我们需要针对这些非均匀相,或者以某种方式去除这些结合处。”

Dani 教授表示:“载流子必须首先扩散到陷阱,这一事实也为改善这些器件提出了其他方案。也许,我们可以改变或者控制这些陷阱簇的排列,而无需改变它们的平均数,这样一来,载流子就不太可能到达这些缺陷部位。”

团队的研究集中在一种特殊的钙钛矿结构。科学家们也将研究这些陷阱簇是否在所有的钙钛矿材料中都是普遍存在的。

Stranks 博士表示:“器件性能的大部分进展都是经过反复试错的,然而目前为止,这一直是一个低效率的过程。迄今为止,这个过程还没有真正被‘理解特定原因以及系统性针对该原因’所驱动。它是这方面最重要的突破之一,将帮助我们采用基础科学来设计更高效的器件。”

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参考资料

【1】Liu, M.Z., Johnston, M.B. and Snaith, H.J. (2013) Efficient Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells by vaPour Deposition. Nature, 501, 395-398.

【2】Tiarnan A. S. Doherty, Andrew J. Winchester, Stuart Macpherson, Duncan N. Johnstone, Vivek Pareek, Elizabeth M. Tennyson, Sofiia Kosar, Felix U. Kosasih, Miguel Anaya, Mojtaba Abdi-Jalebi, Zahra Andaji-Garmaroudi, E Laine Wong, Julien Madéo, Yu-Hsien Chiang, Ji-Sang Park, Young-Kwang Jung, Christopher E. Petoukhoff, Giorgio Divitini, Michael K. L. Man, Caterina Ducati, Aron Walsh, Paul A. Midgley, Keshav M. Dani, Samuel D. Stranks. Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites . Nature, 2020; 580 (7803): 360 DOI: 10.1038/s41586-020-2184-1

【3】

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