Terra-abbondanti minerali svolgono i ruoli importanti nei sistemi idrotermali naturali. Qui, descriviamo un metodo affidabile e conveniente per l'indagine sperimentale delle interazioni organico-minerale in condizioni idrotermali.
Articolo metodologico
Terra-abbondanti minerali svolgono i ruoli importanti nei sistemi idrotermali naturali. Qui, descriviamo un metodo affidabile e conveniente per l'indagine sperimentale delle interazioni organico-minerale in condizioni idrotermali.
Organico-minerale interazioni ampiamente si verificano in ambienti idrotermali, quali sorgenti termali, geyser sulla terra e le sorgenti idrotermali nell'oceano profondo. Ruoli dei minerali sono fondamentali in molti processi geochimici organici idrotermali. Tradizionale metodologia idrotermale, che include l'utilizzo di reattori in acciaio inox, titanio, platino o oro, è associata solitamente con il costo elevato o effetti catalitici metallici indesiderati. Recentemente, c'è una crescente tendenza per utilizzando i tubi di quarzo o silice fusa vetro convenienti e inerti negli esperimenti idrotermali. Qui, forniamo un protocollo per compiere esperimenti idrotermali in organico-minerale in tubi di silice, e descriviamo i passi essenziali nella preparazione dei campioni, messa a punto sperimentale, separazione di prodotti e analisi quantitativa. Inoltre dimostriamo un esperimento utilizzando un composto organico di modello, nitrobenzene, per mostrare l'effetto di un minerale contenente ferro, magnetite, sulla sua degradazione sotto una determinata condizione idrotermale. Questa tecnica può essere applicata per studiare complessi organo-minerali idrotermali interazioni in un sistema di laboratorio relativamente semplici.
Ambienti idrotermali (cioè, mezzi acquosi ad elevate temperature e pressioni) sono onnipresenti sulla terra. La chimica idrotermale di composti organici gioca un ruolo essenziale in una vasta gamma di impostazioni geochimiche, come organici bacini sedimentari, serbatoi di petrolio e la biosfera profonda1,2,3. Le trasformazioni di carbonio organico in sistemi idrotermali si verificano non solo in puro mezzo acquoso ma anche con materiali inorganici disciolti o solidi, quali minerali abbondanti a terra. Minerali sono stati trovati per drammaticamente e selettivamente i....
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1. preparare il campione per esperimento idrotermale
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Per illustrare come utilizzare questo approccio per studiare le interazioni organico-minerale idrotermale, un semplice esperimento utilizzando un composto di modello, nitrobenzene, è stata condotta con minerale magnetite (Fe3O4) in una condizione idrotermale di 150 ° C e 5 bar per 2 h. Per visualizzare l'effetto minerale, un esperimento di nitrobenzene senza minerale inoltre è stato effettuato nella stessa circostanza idrotermale. Come mostrato in
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In questo studio, abbiamo utilizzato il nitrobenzene con minerale magnetite come esempio per dimostrare come valutare minerali effetti sulle reazioni organiche idrotermale. Anche se gli esperimenti vengono eseguiti in tubi di vetro di silice, risultati altamente riproducibili sono osservati negli esperimenti magnetite, vale a dire, 30.3 ± 1,4% nella conversione di nitrobenzene, che suggerisce l'efficacia e l'affidabilità di questo protocollo di idrotermale. Negli esperimenti no-minerale, la conversione di nitrob.......
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Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamo il gruppo H.O.G presso la Arizona State University per lo sviluppo della metodologia iniziale di questi esperimenti idrotermali, e in particolare, ringraziamo I. Gould, Shock E., L. Williams, C. Gordana, H. Hartnett, K. Fecteau, K. Robinson e C. Bockisch, per loro orientamento e assistenza disponibile. Yang Z. e X. Fu erano finanziate da fondi di avvio da Oakland University a z Yang.
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| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Chemicals: | |||
| Diclorometano | VWR | BDH23373.400 | |
| Dodecano | Sigma-Aldrich | 297879 | |
| Nitrobenzene | Sigma-Aldrich | 252379 | |
| Fe2O3 | Sigma-Aldrich | 310050 | |
| Fe< sub>3O4 | Sigma-Aldrich | 637106 | |
| Forniture: | |||
| Tubo | |||
| Pompa per vuoto | WELCH | 2546B-01 | |
| Linea | |||
| Forno | Hewlett Packard | 5890 | |
| Termocoppia | BENETECH | GM1312 | |
| Gascromatografia | Agilent | 7820A |
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