【176】2019年 Geochimica et Cosmochimica Acta
Root-driven weathering impacts on mineral-organic associations in deep soils over pedogenic time scales
1.植物根系是深层土壤重要的矿物风化剂，根系风化作用既可能使原生矿物转化为活性的次生矿物，增加MOC形成，也可能转化次生矿物，增加MOC的生物可及性。Schulz等人（2016）发现根驱动的风化作用导致了劣结晶的铁铝矿物的产生。Fimmen等(2008)发现较长时间尺度的根际风化作用导致了铁的溶解和再沉淀，使根际环境中铝氢氧化物相对富集。
2.总SOC的一半以上存储在深层土壤（＞1m）中。
3.根系通过脱落的根系细胞和组织、粘液和分泌物将40-60%的光合固定C释放到土壤中，根源C和根相关微生物C占SOC的50-70%。
4.根系和根际微生物对氧气的消耗在根际环境创造了还原条件，导致次生铁矿物还原溶解。
5.Schulz等人(2016)认为根际土壤的形成最初是深层根系定植和重复生长进孔隙或者缝隙的结果，可能是收缩或者膨胀造成的。旧根的腐烂和新根的生长在根际空间形成了一种风化机制，在成壤时间尺度上，形成了具有矿物学差异的根际土壤，非根际土壤可能和根际土壤有溶质交换，但是没有收到根系直接的风化作用。
6.pH较低的土壤中无机C较少。
7.FT-ICRMS分析可以用来分析水提取物的化学结构。
8.在四种年龄（65-226千年）序列的深层土壤（100-160cm）比较根际区域和非根际区域MOC的C含量、△14C值和化学结构。
9.将整个样带分成四个时间序列，terrace 1最年轻，为65千年，不存在根际土壤。在整个时间序列上，根际土壤的C浓度和△14C值均大于非根际土壤。Terrace 2的非根际土壤比terrace 1降低约50%，根际土壤比terrace 1高约30%。从terrace 2到terrace 5，C浓度显著降低，非根际土壤降低更多。
10.根际中原生矿物的比例随年龄增加而减少，次生层状硅铝酸盐的比例则增大。而非根际土壤中层状硅铝酸盐较少，仅在terrace 5略微增加。说明层状硅铝酸盐在根系驱动的风化作用初始阶段（65-90千年）形成。
11.非根际土壤的劣晶质矿物含量在整个时间序列上稳定，并且一直低于根际土壤。根际土壤劣晶质矿物含量在terrace 2和terrace 3最高，在terrace 5下降。非根际土壤的晶质矿物含量及其结合C在整个时间序列上不变，且一直低于根际土壤。根际土壤晶质匡威含量从terrace 1到terrace 2增加4倍，其结合C也增加，terrace 3及terrace 5则没有变化。在根系驱动的风化作用下，非晶质矿物首先产生，然后随着风化作用的持续进行，晶质矿物开始主导根际土壤。
12.根际风化初始阶段（terrace 2）促进了最无序np-针铁矿相（类型4）的产生，随着风化的进行（terrace 3-5），该类型逐渐减少。
13.随土壤年龄增加，非根际土壤中单宁、木质素和类碳水化合物减少，蛋白质、脂质和氨基糖类增加。根际土壤中的趋势则与之相反。
14.随时间的增加，非根际土壤中Fe和C的相关性减弱，而根际土壤中相关性增强。在风化的初始阶段（terrace 2）较小的铁氧化物颗粒嵌入无定形基质中，而随着风化的进行，较大的氧化铁颗粒越来越占据主导地位，与C的相关性减弱。
15.非根际土壤中离散Fe颗粒增加，Al颗粒减少。非根际土壤中铁结合C的含量随年龄梯度变化不明显，在40-50%，根际土壤中terrace 2最大，约80%，随年龄增加降低，约45%。
16.根际风化作用对C积累的影响在terrace 2表现的最显著，根际土壤含C量几乎是非根际土壤的两倍，△14C值急剧下降，增加的有机物可能是微生物源（如脂类、氨基糖和蛋白质）。
17.在最初风化阶段，C浓度和潜在停留时间增加，之后下降。根际风化初期可能是通过根系活动促进微生物生物量导致C的积累。
18.非根际土壤中随时间增加，C浓度持续下降，但是微生物源C的比例增加，可能是因为表层植物源DOC浸出到深层被微生物利用形成微生物源C或有效C的持续微生物循环。
19.在风化的后续阶段，非晶质矿物转化为晶质矿物可能是因为根系诱导的反复氧化还原。
20.微生物源C和非晶质矿物显著相关。
21.在非晶质矿物含量最高的土壤中根系分泌物导致的C损失最大，说明非晶质矿物更容易收到根系影响。
22.在风化后期，与非晶质矿物相关的C减少，但和晶质矿物结合C的比例不变。
23.非根际土壤的C储量低于根际土壤是因为根际土壤有更多的非晶质矿物，非晶质矿物固C能力更强。
24.根系定植通过直接的根系分泌物或间接的地球化学状态的改变引发了原生矿物的根驱动风化，而没有根的情况下缓慢的风化作用是由DOC浸出诱导的。
25.风化初期，非晶质矿物增加，非晶质矿物结合微生物源C也增加，而风化后期，非晶质矿物和C的结合被破坏，而晶质矿物和C的结合保留下来。
26.大气CO2浓度的升高、养分减少和干旱会促进根系向更深的土层延伸，根系的伸长对深层C是正面影响还是负面影响仍不确定。本研究的结论为，在相对年轻的土壤，根系生长可能促进非晶质矿物对C的结合，导致C积累；相对老的土壤根系的定植可能导致MOC的损失。
Root-driven weathering impacts on mineral-organic associations in deep soils over pedogenic time scales
1.植物根系是深层土壤重要的矿物风化剂，根系风化作用既可能使原生矿物转化为活性的次生矿物，增加MOC形成，也可能转化次生矿物，增加MOC的生物可及性。Schulz等人（2016）发现根驱动的风化作用导致了劣结晶的铁铝矿物的产生。Fimmen等(2008)发现较长时间尺度的根际风化作用导致了铁的溶解和再沉淀，使根际环境中铝氢氧化物相对富集。
2.总SOC的一半以上存储在深层土壤（＞1m）中。
3.根系通过脱落的根系细胞和组织、粘液和分泌物将40-60%的光合固定C释放到土壤中，根源C和根相关微生物C占SOC的50-70%。
4.根系和根际微生物对氧气的消耗在根际环境创造了还原条件，导致次生铁矿物还原溶解。
5.Schulz等人(2016)认为根际土壤的形成最初是深层根系定植和重复生长进孔隙或者缝隙的结果，可能是收缩或者膨胀造成的。旧根的腐烂和新根的生长在根际空间形成了一种风化机制，在成壤时间尺度上，形成了具有矿物学差异的根际土壤，非根际土壤可能和根际土壤有溶质交换，但是没有收到根系直接的风化作用。
6.pH较低的土壤中无机C较少。
7.FT-ICRMS分析可以用来分析水提取物的化学结构。
8.在四种年龄（65-226千年）序列的深层土壤（100-160cm）比较根际区域和非根际区域MOC的C含量、△14C值和化学结构。
9.将整个样带分成四个时间序列，terrace 1最年轻，为65千年，不存在根际土壤。在整个时间序列上，根际土壤的C浓度和△14C值均大于非根际土壤。Terrace 2的非根际土壤比terrace 1降低约50%，根际土壤比terrace 1高约30%。从terrace 2到terrace 5，C浓度显著降低，非根际土壤降低更多。
10.根际中原生矿物的比例随年龄增加而减少，次生层状硅铝酸盐的比例则增大。而非根际土壤中层状硅铝酸盐较少，仅在terrace 5略微增加。说明层状硅铝酸盐在根系驱动的风化作用初始阶段（65-90千年）形成。
11.非根际土壤的劣晶质矿物含量在整个时间序列上稳定，并且一直低于根际土壤。根际土壤劣晶质矿物含量在terrace 2和terrace 3最高，在terrace 5下降。非根际土壤的晶质矿物含量及其结合C在整个时间序列上不变，且一直低于根际土壤。根际土壤晶质匡威含量从terrace 1到terrace 2增加4倍，其结合C也增加，terrace 3及terrace 5则没有变化。在根系驱动的风化作用下，非晶质矿物首先产生，然后随着风化作用的持续进行，晶质矿物开始主导根际土壤。
12.根际风化初始阶段（terrace 2）促进了最无序np-针铁矿相（类型4）的产生，随着风化的进行（terrace 3-5），该类型逐渐减少。
13.随土壤年龄增加，非根际土壤中单宁、木质素和类碳水化合物减少，蛋白质、脂质和氨基糖类增加。根际土壤中的趋势则与之相反。
14.随时间的增加，非根际土壤中Fe和C的相关性减弱，而根际土壤中相关性增强。在风化的初始阶段（terrace 2）较小的铁氧化物颗粒嵌入无定形基质中，而随着风化的进行，较大的氧化铁颗粒越来越占据主导地位，与C的相关性减弱。
15.非根际土壤中离散Fe颗粒增加，Al颗粒减少。非根际土壤中铁结合C的含量随年龄梯度变化不明显，在40-50%，根际土壤中terrace 2最大，约80%，随年龄增加降低，约45%。
16.根际风化作用对C积累的影响在terrace 2表现的最显著，根际土壤含C量几乎是非根际土壤的两倍，△14C值急剧下降，增加的有机物可能是微生物源（如脂类、氨基糖和蛋白质）。
17.在最初风化阶段，C浓度和潜在停留时间增加，之后下降。根际风化初期可能是通过根系活动促进微生物生物量导致C的积累。
18.非根际土壤中随时间增加，C浓度持续下降，但是微生物源C的比例增加，可能是因为表层植物源DOC浸出到深层被微生物利用形成微生物源C或有效C的持续微生物循环。
19.在风化的后续阶段，非晶质矿物转化为晶质矿物可能是因为根系诱导的反复氧化还原。
20.微生物源C和非晶质矿物显著相关。
21.在非晶质矿物含量最高的土壤中根系分泌物导致的C损失最大，说明非晶质矿物更容易收到根系影响。
22.在风化后期，与非晶质矿物相关的C减少，但和晶质矿物结合C的比例不变。
23.非根际土壤的C储量低于根际土壤是因为根际土壤有更多的非晶质矿物，非晶质矿物固C能力更强。
24.根系定植通过直接的根系分泌物或间接的地球化学状态的改变引发了原生矿物的根驱动风化，而没有根的情况下缓慢的风化作用是由DOC浸出诱导的。
25.风化初期，非晶质矿物增加，非晶质矿物结合微生物源C也增加，而风化后期，非晶质矿物和C的结合被破坏，而晶质矿物和C的结合保留下来。
26.大气CO2浓度的升高、养分减少和干旱会促进根系向更深的土层延伸，根系的伸长对深层C是正面影响还是负面影响仍不确定。本研究的结论为，在相对年轻的土壤，根系生长可能促进非晶质矿物对C的结合，导致C积累；相对老的土壤根系的定植可能导致MOC的损失。
【加速碳化条件下海砂SAC混凝土性能劣化机理研究】本文研究了海砂硫铝酸盐水泥(SAC)混凝土加速碳化后碳化深度、抗压强度及Cl−固化率的变化规律，并与海砂普通硅酸盐水泥(OPC)混凝土对比，采用SEM和XRD实验进行微观性能测试，研究其加速碳化后性能变化的机理。研究表明，海砂SAC混凝土的碳化深度与海砂OPC混凝土的相比，加速碳化早期(14 d前)偏低后期偏高，海砂SAC混凝土的抗压强度和Cl−固化率均随加速碳化龄期的增加而降低。加速碳化28 d时的微观性能测试表明，海砂SAC混凝土完全碳化区主要水化产物AFt和Friedel’s盐与CO2反应生成CaCO3并释放出Cl−，导致其抗压强度和Cl−固化率降低。掺入偏高岭土能减小海砂SAC混凝土因碳化导致的抗压强度和Cl−固化率降低的幅度。#毕业论文# #论文投稿咨询# #学术论文# #期刊论文# #汉斯出版社# #毕业论文# #论文写作# #论文投稿咨询#
文章引用：杨斌, 刘鑫, 王大朋, 丁奎光, 李伶俐. 加速碳化条件下海砂SAC混凝土性能劣化机理研究[J]. 材料科学, 2023, 13(2): 43-51. https://t.cn/A6CZgwRm
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【高锂利用率锂金属负极及其在锂硫电池中的研究进展】随着社会的进步与环保意识的提高，至2030年，众多老牌汽车厂商都会停止生产内燃机汽车。目前国内外的汽车市场无不对电动汽车或混合动力汽车加大研究投入，高比能量锂离子电池作为新时代汽车储能装置的关键组成部分，一直广受关注。目前锂离子电池负极材料如石墨、硅碳等已经广泛应用于锂离子电池中，但石墨负极低的储锂质量比容量(372 mA•h/g)和硅碳负极巨大的体积膨胀效应一直限制了它们的进一步发展。而正极材料如LiFePO4、LiMO2 (M = Ni、Co、Mn)等虽然也已经投入商用，但低储锂质量比容量(<300 mA•h/g)、安全性、倍率性能等问题也限制着它们的发展。被誉为下一代储能系统最有力候选者的锂硫电池是由有着质量比容量分别为3860 mA•h/g和1675 mA•h/g的锂金属负极和硫正极组成的。然而由于锂金属负极存在着枝晶生长的问题，并且硫正极产生的多硫化物会在电解液中溶解引起穿梭效应，这些都严重影响着锂金属电池锂的利用率及锂硫电池的硫利用率。本综述详细介绍了锂金属电池面临的问题以及锂硫电池目前的研究进展。#毕业论文# #论文投稿咨询# #学术论文# #期刊论文# #汉斯出版社# #毕业论文# #论文写作# #论文投稿咨询#
文章引用：沈晓魏, 陆豪量, 许娜, 朱鹏, 钱涛. 高锂利用率锂金属负极及其在锂硫电池中的研究进展[J]. 纳米技术, 2023, 13(1): 7-28. https://t.cn/A6CZdX8b
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文章引用：沈晓魏, 陆豪量, 许娜, 朱鹏, 钱涛. 高锂利用率锂金属负极及其在锂硫电池中的研究进展[J]. 纳米技术, 2023, 13(1): 7-28. https://t.cn/A6CZdX8b
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