营口蛇纹石玉红外发射功能及其影响因素

辽宁省营口市大石桥产出的蛇纹石玉是传统名玉岫玉的一种,其物理化学特征和矿物岩石学特征与传统岫岩玉有较大差别。本文采用一系列分析技术测试了该地区蛇纹石玉的放射性、化学成分、矿物成分及在8～15μm波长带的红外发射率,结果表明：该地区蛇纹石玉不具有放射性,对人体安全无害,有良好的红外辐射功能,至少两类玉石有可能直接用作天然保健材料;玉石的矿物组成越复杂、矿物的红外活性越强、红外吸收波段范围越大,玉石的红外发射率就越高;含有硼镁石的样品的红外发射率较高达0.82。蛇纹石的晶体结构和过渡元素含量是蛇纹石玉红外发射功能的重要影响因素,晶格活性振动强、Fe2O3含量为6.28%的样品红外发射率高达0.83。引入过渡元素可以提高玉石样品的红外发射率。     

红外光谱和拉曼光谱在热处理海蓝宝石鉴定中的应用

在适当的热处理条件下,黄绿色绿柱石能够转变为理想颜色的海蓝宝石。天然海蓝宝石与热处理海蓝宝石的价格差异较大,因此探索热处理海蓝宝石的诊断性鉴定特征就显得十分必要。对不同温度下热处理海蓝宝石进行傅里叶变换红外光谱和激光拉曼光谱的测试分析,结果发现,当热处理温度超过400℃后,随着加热温度的升高,在红外光谱中由[Fe2（OH）4]2＋伸缩振动gI起的3233cm叫处吸收谱峰明显减弱,直至消失。5268cm叫附近由水伸缩和弯曲振动}I起合频区的吸收带由尖峰变得宽缓;8700,6818cm叫两处水吸收峰的相对强度也随着加热温度升高而减弱。热处理海蓝宝石Si-0-Si伸缩振动产生的在682,3604cm叫处的拉曼光谱谱峰强度随着加热温度升高逐渐减弱,1070cm“处的拉曼峰强度明显降低。经700℃加热后,拉曼光谱基线明显向上方漂移。这些光谱特征变化对热处理海蓝宝石的鉴定有重要意义。     

绿柱石中隧道水的红外光谱

应用富时叶变换红外谱仪研究了三个启三绿柱石样（包括原样与热处理）。将３４３５ｃｍ＾－１宽吸收带归属于与铁离子成键的水。谱图表明隧道水的大量脱去是在８００℃以上的温度开始的,对于富碱样品,更可能是在１０００℃以后开始。隧道中碱金属离子的阻塞作用是造成绿柱石隧道水难以失去的重要原因．     

热处理对铁-镁电气石中固有电偶极矩的影响

对产自云南的电气石进行48 h和72 h热处理,然后在室温和液氮温度下对热处理前后的电气石进行X射线单晶结构分析,计算了电气石在48 h和72 h热处理前后X、Y、Z、T和B多面体的固有电偶极矩和单位晶胞的总固有电偶极矩,分析了铁的价态和热处理时间对多面体固有电偶极矩的影响。结果表明,随热处理时间的增加,样品中的Fe2+氧化为Fe3+;室温下,电气石的固有电偶极矩由未经热处理的5.12×10-29 C.m提高到热处理48 h的5.20×10-29 C.m和热处理72 h的5.39×10-29 C.m,液氮温度下,其固有电偶极矩由未经热处理的4.79×10-29 C.m下降到热处理48 h的4.68×10-29 C.m和热处理72 h的4.42×10-29 C.m;热处理电气石样品的固有电偶极矩随着环境温度的降低而减小,并在相同的温度间隔(室温到-100℃)内,固有电偶极矩的改变量随着热处理时间的延长而增大,因此热处理可以提高电气石的热释电性。     

黑色电气石矿物组成与红外辐射特性的关系

作者对产自云南马关－麻粟坡矿带、广西钟山八步矿区的黑色电气石进行了矿物组成及化学成分的分析测试。实验表明，不同矿点黑色电气石的矿物组成和化学成分存在明显差异，化学成分对红外辐射特性存在一定影响，氧化镁含量较高的镁电气石具有高的红外法向比辐射率。论文对电气石的化学成分与成因的相互关系进行了讨论，为合理选矿，有效利用黑色电气石资源提供了实践和理论依据。     

利用氨吸附漫反射红外光谱法探测蒙脱石的固体酸性

用氨吸附漫反射红外光谱学方法,借助图谱拟合解谱手段,探测了不同预处理温度下蒙脱石表面酸性变化特征,并分析了其变化原因。结果表明,低温热处理后的蒙脱石,其B酸和L酸量增大;经较高温度(400、600℃)煅烧的样品,层间距急剧减小,氨分子难以进入层间与酸位发生反应,可探测到的两种酸量都将减少。     

含白云石天然碳酸盐岩在中红外波段的辐射特性研究

利用红外发射光谱研究了含白云石天然碳酸盐岩及主要组成矿物的红外发射光谱特征,探究了影响其红外辐射性能的因素。X射线衍射(XRD)和微区拉曼光谱(Raman)结果显示白云石(70%)、方解石(25%)和石英(5%)是该天然碳酸盐的主要组成物相。基于黑体辐射定律以及在80℃时、400～2 000 cm-1各矿物的辐射能量谱,显示碳酸盐岩、白云石、方解石和石英的发射率依次减少(1. 010、1. 000、0. 997、0. 958),白云石是碳酸盐岩红外辐射性能的主要贡献者。在本文研究的温度和波长范围内,含白云石碳酸盐岩中主要组成矿物的热容是温度的函数,白云石高的热容有利于提高整体的热辐射性能;矿物颗粒直径对热辐射的传播有一定的影响,颗粒直径接近于辐射波长时热辐射出现衰减导致发射率降低;当化学键(C—O键、Si—O键)的振动出现在发射光谱窄的发射带范围内(1 350～1 500 cm-1和950～1 275 cm-1)则会导致相对较高的辐射能和发射率。     

基于MODIS卫星遥感图像数据典型地表发射率光学特性分析

地表发射率是热红外遥感中的重要参量,也是辐射传输中的重要参数。基于MOD11B1卫星遥感图像数据,利用HDF插件获取典型地表温度参数,具体包括沙地、黄土、草坪、江水、冰面和雪地。在ENVI Classic软件环境下,针对2015年12月至2016年8月不同区域、不同季节的典型地表进行6个热红外波段发射率数据获取,研究不同季节典型地表的发射率随波长以及温度的变化规律。研究结果表明：冬季典型地表发射率参数最高且变化范围小在0.02内。沙地的发射率数值平均在0.870~0.990之间;草坪、黄土和江水的发射率数值平均在0.910~0.990之间,冰面和雪地的发射率数值平均在0.965~0.985之间。草坪、沙地、黄土、江水、雪地和冰面地表发射率在波长3~5 μm范围内随温度成波浪型分布;草坪、江水、雪地和冰面地表发射率在波长8~12 μm范围内随温度不变化。     

电气石吸附Cu2+,As(Ⅲ),F-影响因素及机理研究

以新疆电气石为原料,通过原子荧光光谱仪、原子吸收分光光度研究电气石的不同粒度、用量、吸附时间、热处理温度等对水中Cu2 ,As(Ⅲ)吸附的影响;进而探讨分析电气石的吸附机理。研究结果表明:(1)电气石对Cu2 ,As(Ⅲ),F-离子的去除率随着电气石粒径的减小而增加。随着电气石用量的增加,去除率逐渐提高,增至一定值后下降。热处理温度为300℃,500℃时,可提高电气石吸附Cu2 ,As(Ⅲ)的效率。加热预处理未改善电气石对F-离子吸附能力。(2)电气石对带电性质不同的阴、阳离子都具有较好的吸附作用。电气石的极性和表面性质使其对离子可能存在络合吸附和静电吸附两种形式。电气石对Cu2 ,As(Ⅲ)吸附为表面络合吸附与静电吸附共同作用,吸附效果好。对F-吸附只存在静电吸附,吸附效果差。     

基于Clementine热红外数据的Apollo17登月点区域氧化钙含量反演

为了研究利用Clementine热红外数据反演月球表面岩石的氧化钙(Ca O)含量,论文选取了两景覆盖Apollo17登月点的Clementine热红外影像,将其覆盖的区域选为研究区。利用月球表面温度物理模型模拟月表温度,结合普朗克函数,完成发射率反演。在此基础上,对LPI中35个除Apollo17登月计划外所采集的样品Ca O含量与其热红外发射率特征做回归统计分析,发现存在很好的线性关系(R2=0.661)。由此,基于Clementine热红外发射率实现了研究区Ca O含量反演。通过利用LPI Apollo17月岩(壤)样品实际Ca O含量分析数据对反演结果进行精度评价,发现8组反演值与实际值的相对误差最小为1.77%,最大为9.29%,均方根误差为0.767。研究结果表明,使用发射率进行Ca O含量反演方法可行,为利用Clementine热红外数据对月表矿物成分含量定量反演提供一种新的思路。     

Preparation of Carbon-coated Tourmaline and the Degradation of Methylene Blue

An attempt was made to prepare carbon coated tourmaline by mixing tourmaline powders and polyvinyl alcohol (PVA), followed by heat treatment in argon atmosphere. All samples were characterized by powder X-ray diffraction, high-resolution transmission electron microscopy, UV diffuse reflectance spectroscopy. Results showed that the residual carbon content was influenced by heat treatment temperature and the amount of PVA. The degradation of methylene blue by Carbon-coated tourmaline was also studied. The experiments pointed out that the carbon coated effects are best when the heating temperature was 900℃ and the weight content of PVA was 70%. And the tourmaline prepared under 900℃ in the oxidation atmosphere has the best degrade efficiency. The results also proved that the infrared radiation of tourmaline is not effect in the degrade progress.     

新型高分子改性剂的合成及含电气石功能聚合物的制备

采用丁二酸酐和乙酸乙烯酯进行共聚,制备了含有酸酐活性基团的高分子聚合物P(SA-VA);然后用该活性聚合物对电气石进行表面改性,制备了含电气石的功能聚合物。通过IR、XRD、SEM等对改性产物结构和形貌进行了表征。实验结果表明,P(SA-VA)的酸酐基团与电气石表面的羟基发生了反应,电气石粉体被成功地引入到共聚物中,得到了含电气石的功能聚合物。该功能聚合物具有优良的分散性和储存稳定性,且该含电气石的功能聚合物成膜后具有良好的力学性能和优异的负离子释放量、远红外辐射等性能。     

The Spectral Type of the Ionizing Stars and the Infrared Fluxes of HII Regions

The 20-cm radio continuum fluxes of 91 HII regions in a previously compiled catalog have been determined. The spectral types of the ionizing stars in 42 regions with known distances are estimated. These spectral types range from B0.5 to O7, corresponding to effective temperatures of 29 000–37 000 K. The dependences of the infrared (IR) fluxes at 8, 24, and 160 μm on the 20-cm flux are considered. The IR fluxes are used as a diagnostic of heating of the matter, and the radio fluxes as measurements of the number of ionizing photons. It is established that the IR fluxes grow approximately linearly with the radio flux. This growth of the IR fluxes probably indicates a growth of the mass of heated material in the envelope surrounding the HII region with increasing effective temperature of the star.     

Combined investigations of fluid inclusions in opaque ore minerals by NIR/SWIR microscopy and microthermometry and synchrotron radiation X-ray fluorescence

An alternative IR microscopy system in the NIR (near infrared, up to 10 μm) and SWIR (short wavelength infrared, up to 1.4 μm) ranges has been developed for the study of opaque ore minerals. The system uses either IR LED or IR light bulb sources depending on the degree of opacity of the investigated minerals. This paper presents the methodology and the promising results obtained in studies of opaque ore minerals such as Ag minerals (pyrargyrite) from epithermal deposits and Nb-tantalates (columbite) from pegmatites. It also presents results on the internal features of hematites from Fe ore banded formations and tungstates from granite–greenstone belt deposits. The data obtained on fluid inclusions from pyrargyrite and hematite crystals have been integrated by complementary information from X-ray fluorescence analysis using synchrotron radiation (μ-SXRF) under conditions specifically designed for the study of opaque ore minerals.     

TiO2/电气石复合物的光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备TiO2/电气石复合光催化剂,通过光降解甲基橙实验考察复合光催化剂的活性,发现复合物中2%电气石的制备比例就可以显著提升TiO2降解有机物活性,降解率(0.5h)达99.87%,明显优于纯TiO2(0.5h)83.64%,提高了约20%。经XRD、BET、SEM等手段对样品进行分析得知:经800℃以下长时间热处理,电气石的结晶构造不变;900℃热处理使电气石结构破坏。SEM分析显示复合物中TiO2颗粒呈球簇状,均匀包覆在电气石表面形成颗粒膜层。     

新疆可可托海稀有金属矿床矿物和岩石热红外光谱特征

当前新型材料、新能源在各个领域应用不断深化,稀有金属矿床迎来了世界范围内的研究与勘探热潮。新疆可可托海稀有金属矿床是我国最早开发利用稀有金属矿产资源的重要基地,但对其典型矿物和围岩的热红外反射光谱的认识还很缺乏,制约了对同类型矿床开展遥感地质调查和遥感地质学研究工作的推进。本文采用便携式热红外光谱仪,对可可托海3号脉的典型矿物岩石开展热红外光谱特征研究。结果表明:热红外光谱可以有效识别锂辉石、锂云母、绿柱石、电气石等典型的稀有金属矿物。其中,与锂云母相比,含锂云母伟晶岩产生了新的特征峰;含锂辉石伟晶岩、含电气石伟晶岩相比于各自单晶矿物,其反射特征峰均明显向短波方向偏移;含绿柱石伟晶岩光谱曲线反射特征峰比绿柱石单晶反射特征峰明显向长波方向偏移。本文初步建立了可可托海典型矿物和岩石热红外光谱特征数据库,总结了以锂辉石、锂云母等稀有金属矿床矿物、含矿伟晶岩及围岩的热红外光谱特征,可为热红外光谱进行稀有金属矿物的识别及花岗伟晶岩型矿床的勘探提供必要的基础数据支撑。     

缅甸翡翠加热处理的特征研究

为研究缅甸翡翠中的哪些部位适合做烧红处理以及该部位能被烧红的原因,采用加热实验、偏光显微镜、红外光谱及差热分析方法对缅甸翡翠样品的原生部位、雾部位的加热前、后的特征进行了测试与分析。结果显示,翡翠中的蓝雾部位及黄雾部位适合做烧红处理,原生部位不适合烧红处理,蓝雾部位可以被烧成黄色及红色,黄雾部位可以被烧成红色。雾部位适合用来做烧红处理的原因在于,在低温的加热条件下,蓝雾部位中的大量的Fe2＋发生价态变化,实现由绿泥石向针铁矿的转变所导致,该过程由表及里逐步进行。原生部位的主要矿物硬玉需被加热更高的温度,在破坏其晶格的情况下,才可以呈现出红色,且该红色不具有褐色调。     

我国电气石资源分布、地质特征及其开发利用前景分析

电气石因具有压电性、热电性、存在自发永久电极及具较高的红外辐射能力等特征,在日本、美国、韩国等国家已开发出相应的系列产品,应用于环境保护、保健及电子工业领域。文章在系统查阅国内文献的基础上,初步分析了我国电气石资源概况及地质特征,指出我国的电气石矿产具有资源较丰富、分布较广泛又相对集中的特点。文中还介绍了国内外电气石研究开发现状,指出电气石将成为21世纪的新型功能性材料,提出了我国电气石开发利用对策。     

红外光谱-显微共焦激光拉曼光谱研究天然红宝石和蓝宝石中含水矿物包裹体特征

天然红宝石和蓝宝石的包裹体中常见典型的含水矿物包裹体,这些含水矿物包裹体容易受外界环境升温而发生改变。微量含水矿物包裹体变化会对红宝石和蓝宝石的物理和化学性质产生明显影响,该性质为宝石热处理的鉴定提供了检测思路。本文采集了天然红宝石和蓝宝石样品,用显微镜放大观察包裹体特征,结合红外光谱与显微共焦激光拉曼光谱测试研究了含水矿物包裹体的特征。结果表明:天然红宝石和蓝宝石样品中含水矿物包裹体的外观轮廓清晰,晶形完整;红外光谱在2000～3700cm~(-1)附近显示出2105～2110cm~(-1)和1977～1985cm~(-1)硬水铝石和3619cm~(-1)和3696cm~(-1)高岭石等水(H_2O或—OH等)的特征吸收峰;拉曼光谱中可见角闪石、云母、磷灰石和长石等结晶度较好的典型含水矿物包裹体的特征拉曼位移。该系列特征揭示了红宝石和蓝宝石样品中含有水的特征,可作为红宝石和蓝宝石天然成因且未经过热处理的鉴定依据。