矿物-流体界面的反应控制着几乎所有地球化学反应的速率. 这些反应决定了低温和高温下地球化学物质迁移的速度,因此在影响从变质作用和成岩作用到大气中CO2水平和环境中化学废物迁移等各种地质现象方面具有重要意义. 澳彩的目标是了解这些反应是如何发生的,以及它们如何控制矿物溶解和沉淀的速度. 这项工作结合了实验和理论.

实验, 它包括单晶和粉末在控制良好的pH值的液体中的溶解速率的最新测量, 离子强度和温度, 结合ERDA对质子穿透深度的测定, 用原子力显微镜(AFM)测量矿物表面性质, 用x射线吸收光谱(REFLEXAFS)测量新暴露表面上离子的x射线反射率和配位态, 以及通过同步掠入射x射线反射(GIXR)研究对表面粗化和水化生长进行原位测量. 与这些澳彩碳酸盐的实验并行, 澳彩仔细地测量了溶解速率, 切割和抛光MgO和橄榄石单晶表面,并利用小角度x射线反射率监测溶解过程中表面粗糙化的变化.

澳彩有幸拥有世界上最好的离子微探针装置之一. 新的发展在牛津扫描质子微探针允许测量质子在淋溶矿物表面渗透16 o -弹性反冲探测分析(而达),澳彩使用这种技术合作SPM小组的成员在物理测量在解散proton-cation交换的本质. 最近, 与日本Misasa地球内部研究所的薛先宇和菅崎正美合作, 我用MAS NMR来描述由于质子-阳离子交换而在硅酸盐表面发生的变化!

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原子力显微图像的MgO(100)面蚀刻在去离子水显示金字塔形蚀刻坑. MgO表面的溶解是由H2O分子在(h10)表面的化学吸附控制的.

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硅酸盐矿物风化机制的同步x射线研究. 同时的EXAFS(扩展x射线吸收精细结构)和掠入射x射线反射率(GIXR)允许测量在硅酸盐表面和溶液边界层薄至2 nm的厚度和原子排列的变化.

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STM图像:(a)腺嘌呤单分子层组装在diline和triline结构域上, (b)说明腺嘌呤排序的结构特征. (c)是一幅高对比度STM图像,展示了(b)中所示表面排序的细节。. (d)灰色和黑色的轮廓线是相对高度,从图(b)中的箭头G和H点处绘制。, 分别. (e)中的黑色轮廓线是从(b)图中的箭头F点处绘制的。, 而(e)中的灰色轮廓线是从上一张图中干净表面上的箭头D点处获得的. 1(b). 成像参数:(a) [95×95 nm2; Vs = 1.8 V; It = 0.04 nA]. (b) [51.4×19.7 nm2; Vs = 1.8 V; It = 0.05 nA]. (c) [19.6×19.6 nm2; Vs = 1.8 V; It = 0.05 nA].

马格里特
这不是最好的.