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深海科學(xué)與工程研究所
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2023

熱液金剛石壓腔實(shí)驗(yàn)中使用錸片的固有效應(yīng)

文章來源:程南飛  |  發(fā)布時(shí)間:2023-05-17  |  【打印】 【關(guān)閉

  

  近日,深海極端環(huán)境模擬研究實(shí)驗(yàn)室周義明研究員課題組在《Chemical Geology》發(fā)表了題為“The intrinsic effects of using rhenium gaskets in hydrothermal diamond anvil cell experiments on background fluorescence, contamination, and redox control”的文章。 

  本研究利用熱液金剛石壓腔(HDAC,圖1)和熔融毛細(xì)硅管(FSCC)開展了多組對(duì)比實(shí)驗(yàn),調(diào)查了HDAC實(shí)驗(yàn)使用錸片可能會(huì)產(chǎn)生的三種固有效應(yīng):拉曼熒光(圖2)、樣品污染和氧逸度控制。這些效應(yīng)源于錸片和水的反應(yīng)以及體系內(nèi)氫氣的逃逸。在此基礎(chǔ)上,本研究分析了前人使用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的一些潛在問題,例如金紅石在水中的溶解度的爭(zhēng)論。最后,本研究總結(jié)了四種方法以降低這些效應(yīng)。 

  程南飛博士為第一作者,周義明研究員為通訊作者,課題組成員萬野、王若衡、張海燕和陳穎作為共同作者參與了本項(xiàng)研究工作。

圖1. 熱液金剛石壓腔示意圖。其中,rhenium gasket為錸墊片,其內(nèi)孔用于密封樣品。

圖2. 在純水體系HDAC內(nèi)流體拉曼熒光隨著溫度和時(shí)間的變化。a、b、c指示,背底熒光在200℃明顯升起,在300–600℃超過檢測(cè)限,在700℃漸退。d實(shí)驗(yàn)使用的是c實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的墊片,表明預(yù)熱可明顯減少熒光的強(qiáng)度和溫度范圍。

 

  論文信息:Cheng, N., Chou, I.-M., Wan, Y., Wang, R., Zhang, H., & Chen, Y. (2023). The intrinsic effects of using rhenium gaskets in hydrothermal diamond anvil cell experiments on background fluorescence, contamination, and redox control. Chemical Geology, 632. 

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