新疆和巴西蔷薇辉石玉的对比研究

以产自巴西和中国新疆的蔷薇辉石玉为研究对象,借助常规宝石学仪器、偏光显微镜和扫描电镜、红外光谱仪等大型设备,测试分析了样品的宝石学特征、矿物组成、化学成分及红外光谱特征,揭示了两地蔷薇辉石玉的鉴别特征。巴西、新疆两地的蔷薇辉石玉的差异主要体现在矿物组成、化学成分和红外光谱特征方面两地蔷薇辉石玉的主要组成矿物均为蔷薇辉石,但巴西蔷薇辉石玉的次要矿物为重晶石、钠长石,新疆蔷薇辉石玉的次要矿物则为方解石和石榴石。巴西样品蔷薇辉石的MnO含量高达49.24%,而新疆样品的蔷薇辉石的MnO含量只有41.19%;巴西样品的蔷薇辉石基本上不含FeO,而新疆样品中蔷薇辉石FeO的含量高达3.72%。两地蔷薇辉石玉的红外光谱曲线的形状相似,但吸收峰的位置有差别,在550~400cm^(-1)范围内,巴西蔷薇辉石玉的吸收峰位(波数)普遍高于新疆蔷薇辉石玉,而巴西蔷薇辉石玉的其他吸收峰位(波数)均低于新疆蔷薇辉石玉。     

具晕彩效应长石的宝石学特征研究

在珠宝市场上常见作为中低档宝石品种的长石因具特殊的晕彩效应而受到消费者的喜爱。文章对具晕彩效应的钠长石和拉长石成品进行了宝石学特征研究分析,对样品进行了常规宝石学测试、红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)和X射线荧光光谱(XRF)等测试。结果表明,样品均具相似外观的晕彩效应,钠长石的折射率(1.53～1.54)较拉长石(1.56)稍低;红外吸收光谱不同的长石在1000cm~(-1)～1100cm~(-1)和700cm~(-1 )～800cm~(-1)两个范围内分裂程度存在差异;拉曼光谱表现均为不同长石族矿物的拉曼位移;成分分析中K, Na和Ca含量在不同长石样品中具明显成分差异。     

铯沸石与两种无色透明宝石的差异性比较

通过对实验室收到的三种无色透明宝石(铯沸石、硅铍石、赛黄晶)进行常规的宝石学测试、红外吸收光谱测试和X荧光光谱测试,总结它们的宝石学特征,分析它们的红外图谱归属,探寻三种宝石的X荧光光谱特点,比较出它们的差异性。市场上无色透明的宝石品种较多,对于一些不常见的无色透明宝石,需要清楚它们的宝石学、红外光谱和X射线荧光光谱特征,以便实验室能够准确快速地鉴定出来,为更好的规范市场做充足的准备。     

橙色蓝晶石与蓝色蓝晶石鉴定特征

蓝晶石是典型的区域变质矿物,文章介绍了蓝晶石的宝石学特征,重点是将橙黄色蓝晶石与蓝色蓝晶石作对比,运用常规仪器和大型仪器(红外光谱,X射线荧光光谱)研究二者的区别。常规仪器下两者的区别主要体现在折射率和吸收光谱,大型仪器则表明橙黄色蓝晶石的致色元素最可能为锰致色。     

水镁石的宝石学和矿物学特征研究

随着珠宝玉器市场的繁荣发展,常见水镁石仿和田玉和寿山石等高档玉石的现象。通过常规宝石学特征、放大检查、红外光谱、拉曼光谱、X射线荧光能谱和X射线粉晶衍射测试手段,对水镁石的宝石学和矿物学特征进行了测试和分析。结果表明,水镁石的密度为2.411 g/cm~3,折射率为1.57(点测),粗粒状结构。红外光谱具水镁石的特征红外吸收峰、同时可见碳酸盐弱的峰,与X射线荧光能谱定性元素测试结果一致。拉曼光谱与X粉晶衍射测试结果一致,都显示水镁石样品的主要矿物为水镁石。     

一种商贸名称为“泰国猫眼”宝石的特征及鉴定

针对近期瑞丽珠宝市场上出现的商贸名称为"泰国猫眼"的饰品,采用常规宝石学测试、红外吸收光谱、拉曼光谱、X-射线荧光光谱、紫外-可见光谱对其材料属性、物质成分及鉴定特征进行研究。红外光谱及拉曼光谱测试均显示非晶态SiO_2的振动模式特征,表明为一种人工玻璃制品,具有平行纤维状结构及黑色长针状包体。化学成分分析表明主要组分为SiO_2,约占70.25%,次要组分有PbO、K_2O、CaO、Al_2O_3、Fe_2O_3、BaO、MnO、ZnO,其金黄体色由微量的Fe、Mn元素所致。依据国标《珠宝玉石名称》GB/T16552-2017应定名为玻璃猫眼。区别于普通玻璃猫眼的特征是具有"乳白-蜜黄"效应,从侧面透光观察可见到大量分布稀疏的多边形的褐-黑色斑点,无"蜂巢状"纤维结构。     

一种仿绿松石材料的鉴定

对近期市场上出现的一种绿松石的仿制品进行常规宝石学特征、红外吸收光谱、X荧光能谱、紫外-可见光光谱研究。研究结果表明:该绿松石仿制品为硅孔雀石,莫氏硬度为4,密度为2.3g/cm3,整体呈蓝色,宝石显微镜下可见蓝色斑点,结构致密。红外吸收光谱显示硅孔雀石的特征吸收光谱。X荧光能谱测试蓝色部位主要含有Cu、Si,黑色部位还含有Mn。紫外-可见光光谱测试具有635~700nm的宽吸收。该样品的蓝色主要由Cu引起。     

Ce-TiO_2-SiO_2的制备及其光降解罗丹明B的动力学

以钛酸丁酯、正硅酸乙酯和硝酸铈为前体,采用溶胶凝胶法制备了x%Ce-TiO_2/SiO_2(x=0,0.1,0.3,0.5,0.8,1,质量分数)光降解催化剂。X射线衍射(XRD)测试表明,Ce的掺杂和SiO_2的引入能够有效抑制TiO_2晶相由锐钛矿相向金红石相的转变,增加了样品的热稳定性。X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明,样品Ce-TiO_2/SiO_2中存在Si—O—Ti和Si—O—Si键,说明SiO_2和TiO_2有键合作用。扫描电镜(SEM)和BET结果表明,相比于纯TiO_2,0.3%Ce-TiO_2/SiO_2的颗粒尺寸更小,颗粒分布更加均匀,且比表面积更大(194.98m2/g)。以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究了Ce-TiO_2/SiO_2光降解催化剂在紫外光和可见光下的催化降解效率。结果表明,当m(TiO_2)∶m(SiO_2)=10∶1,Ce掺杂量为0.3%时,催化剂的光催化性能达到最佳。经过30min紫外光和180min可见光的照射,对罗丹明B的降解率分别达到99%和78%。通过对降解后,苯酚溶液中总有机碳含量(TOC)去除率的研究发现,0.3%Ce-TiO_2/SiO_2的去除率为41%,而二氧化钛P25却不足10%。     

Na_2O对Na_2O-SiO_2玻璃的Si-O键性质的影响

为研究玻璃中Si—O键的性质,测定了Na_2O—SiO_2系玻璃的红外吸收光谱,并将所测定的红外吸收光谱与标准振动光谱作对比,计算出Si—O键力常数。根据Si—O键力常数,键数和键长关系的经验公式,推算出玻璃中Si—O的键数和键长。从推算出的结果可以看出,随着玻璃中Na_2O含量的增加,Si—O键的键数减少,键力变弱。此外,为研究玻璃的     

铁陨石与岩石的元素对比分析

以硝酸、氢氟酸、盐酸为混合试剂,微波消解法溶解样品,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对3种铁陨石和2种岩石的元素进行对比分析,X射线荧光光谱仪(XRF)对样品中的Si等元素的百分含量进行测定。发现铁陨石的主要成分是Fe元素,也存在大量的Ni、Co、Ba元素,Fe2O3的百分含量占80%以上;岩石的主要成分是Si、Mg、Ca,化合物Si O2的含量占45%以上。岩石与铁陨石有很多共同的元素,如Mg、Al、Mn、Ca、Cu、Zn等,二者都含有丰富的稀土元素,其中包括Sc、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho等,具有很高的研究价值。对该方法进行加标回收实验,回收率在92%～109%之间。     

碳纤维表面元素在高温下的演变规律

碳纤维表面元素含量与热处理温度密切相关。本文采用X射线光电子能谱(XPS)分析了经过2000℃以上的高温热处理过程后的碳纤维样品的元素含量和化学状态,研究了碳纤维所含元素种类及其含量随着热处理温度变化的演变规律。实验结果显示,随着热处理温度的提高,碳纤维中碳元素相对含量不断提高。同时,sp~2杂化成键的碳元素含量提高,sp~3杂化成键的碳元素含量降低;氧元素含量随着热处理温度的提高而下降,主要由O—C键的断裂所致;硅元素含量基本不随热处理温度的变化而变化。其在碳纤维的主要存在形式为SiO_2与Si_3N_4,SiO_2的相对含量随着热处理温度的提高而提高,这与Si—N键的断裂并向Si—O键转化有关。     

熔融法XRF测定地质样品中石英岩中的主、次量元素

本法采用玻璃熔片法对地质样品中石英岩样品进行熔融稀释处理,为消除基体效应所带来的影响,在1150℃下熔融制成玻璃熔片,有效地消除样品中的矿物、粒度效应的影响,采用无水四硼酸锂,偏硼酸锂混合熔剂高温熔融制样和X射线荧光光谱法,同时测定石英岩中SiO_2,Al_2O_3,Mg O,Ti O_2,P_2O_5,K_2O,Cr_2O_3等元素。测量结果的精密度和准确度可媲美化学法,此方法测试数据准确,适用于地质样品中石英岩的各主要元素分析。     

绿色低型锆石宝石学特征研究

对市场上出现的一种绿色宝石(客户声称为绿锆),采用常规宝石学测试以及傅里叶变换红外光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线荧光光谱分析等测试方法对其进行初步研究。结果表明,这种绿色宝石为低型锆石,折射率1.78,比重3.97～4.09,正交偏光下可见异常消光,放大观察可见平直或角状生长纹理,絮状、丝状包体,指纹状包体等,双折射现象不明显。红外光谱指纹区显示在1100～800cm~(-1)间表现为宏大宽带,没有分裂峰,十分接近玻璃态的红外光谱图。紫外-可见吸收光谱具653.5nm为中心的宽吸收带。X射线荧光光谱仪分析,样品含有硅(Si)、锆(Zr)、稀土元素铪(Hf)、放射性元素铀(U)等。     

SiO2-A12O3-MgO玻璃纤维结构与性能-MgO/(Li2O+B2O3)的影响

以不同含量的氧化锂、氧化硼、氧化镁成分的SiO_2-A1_2O_3-MgO高强(HS)玻璃为研究对象,测试了HS玻璃纤维密度、纤维新生态强度和模量,以及浸胶纱的拉伸强度和模量。采用高温粘度旋转仪、梯度炉以及红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)等方法,研究了玻璃中不同比例的MgO/(Li_2O+B2O3)对高强玻璃结构和性能的影响。玻璃成分中SiO_2和Al_2O_3含量相近,增大Li_2O和B2O3含量替代MgO含量可以使玻璃的低温粘度和液相温度均降低,而增加MgO含量则提高了离子堆积密度和玻璃纤维的模量。红外光谱及核磁共振分析表明,HS高强玻璃的结构主要由硅氧四面体[SiO_4]和铝氧四面体[AlO_4]构成。在玻璃结构中,增加Li_2O和B2O3含量可提供的游离氧可使更多的Al~(3+)形成[AlO_4]而进入玻璃网络。相应地,增加MgO含量,提高MgO/(Li_2O+B_2O_3)比例,增加了网络断键和无序度,但增大了断网间的集合程度,有利于玻璃模量的提升。研究表明提高玻璃中SiO_2含量或在玻璃中加入Li_2O,有利于SiO_2-A12O3-MgO系统玻璃纤维强度的提升。     

壳核材料SiO_2@TiO_2的制备及性能研究

采用水热合成法,以钛酸四丁酯为钛源、Si O2为核制备了壳核纳米材料SiO_2@TiO_2。利用X射线粉末衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等一系列表征手段对所制得的纳米材料进行了表征。结果表明:Ti O2晶相为锐钛矿和金红石,SiO_2@TiO_2纳米颗粒的比表面积为40.54 m2/g,平均孔径为12.4 nm。以罗丹明B(Rh B)作为目标物研究了壳核SiO_2@TiO_2纳米材料光催化活性,试验结果表明:所制备的SiO_2@TiO_2纳米复合材料对Rh B具有很好的光催化效果,光照20 min内,Rh B几乎完全降解;40 min后溶液变为无色透明。     

电压对TC4合金K2ZrF6–Na2SiO3–(NaPO3)6体系微弧氧化膜性能的影响

在K_2ZrF_6–Na_2SiO_3–(NaPO_3)_6电解液中研究了电压(420～510 V)对TC4合金表面微弧氧化(MAO)的影响。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)及拉伸试验机表征了膜层的微观形貌、相组织、元素组成和结合强度,用傅里叶变换红外光谱仪(FT–IR)测试了它们的红外发射率。结果表明:随着电压的升高,膜层厚度、粗糙度和结合强度均增大;膜层的主要相组成为TiO_2,Si、Zr、P元素分别以SiO_2、ZrO_2、NaH_2PO_4与Na_4P-2O_7的形式存在。膜层的红外发射率随电压增大而先升高后降低,在电压为480 V时达到最大值0.87,比420 V下所得膜层的红外发射率提高了7.4%。     

一例铁斧石的颜色成因及光谱学表征

斧石是自然界较为罕见的宝石品种,以颜色艳丽及强三色性著称。运用常规宝石仪器及多种测试技术对一例褐黄色斧石的宝石学特征、化学成分及谱学特征进行研究。结果显示:斧石样品的密度为3.186 g/cm^(3),折射率为1.665~1.676。X-射线荧光光谱分析表明其由Al、Si、Ca、Fe、Mn、O等元素组成,铁质系数F=FeO/(FeO+MnO)=0.964,Fe含量远高于Mn,据晶体化学结构特征将其归为含锰质铁斧石。综合化学成分及紫外可见光谱特征表明,其颜色由Fe^(2+)和Mn^(2+)共同作用所致,418、488 nm处的吸收峰由Mn^(2+)离子d-d电子跃迁引起,分别归属于Mn^(2+)的6A^(1g)→4T^(2g)(G)能级跃迁及6A^(1g)→4T^(1g)(G)能级跃迁;451、512、581 nm处的吸收峰由Fe^(2+)离子d-d电子跃迁引起,分别归属于Fe^(2+)离子中5 E g→3E 1g(3 H)能级跃迁及5 E g→3T^(1g)(3 H)能级跃迁。红外反射光谱测试指示环状硅氧骨干结构及多种配位体基团的振动特征,1090、1028 cm^(-1)处的吸收峰分别归属于υ_(as)(Si—O—Si)反对称伸缩振动、υ_(as)(O—Si—O)反对称伸缩振动及υ_(s)(BO_(3))对称伸缩振动联合所致,983 cm^(-1)处的吸收峰归于υ_(s)(O—Si—O)对称伸缩振动,790 cm^(-1)处的吸收峰归属于δ(BO_(3))弯曲振动。拉曼光谱测试显示一组特征拉曼峰,与[SiO_(4)]四面体、[AlO_(6)]八面体及[BO_(3)]三角形等配位体的振动模式相对应,320、395 cm^(-1)处的拉曼峰为Al—O的弯曲振动所致,1007、983 cm^(-1)处的拉曼峰为Si—O对称伸缩振动所致,716、770 cm^(-1)处的拉曼峰为B—O的伸缩振动所致。红外光谱法及拉曼光谱法基于配位体基团振动模式的解析和表征,可作为区分斧石及颜色相似宝石的诊断性依据。     

两块相似石英质宝石的谱学鉴别及启示

自然界中石英质宝石矿物的品类繁多,不同石英质宝石品种之间结晶度并无严格区分,呈连续渐变的状态。运用红外光谱、拉曼光谱对两块外观相似的石英质样品进行对比研究,结果表明它们分别显示典型的单晶石英(水晶)和非晶态SiO_2(蛋白石)的振动光谱特征,二者本质区别在于SiO_2的结晶状态不同。该项测试研究给我们的启示是:不同种属的石英质宝石外观上可能极为相似,拉曼光谱及红外光谱基于SiO_2结晶度及基团振动模式的鉴定十分准确可靠,是对常规宝石学检测的重要补充和验证。     

闭系震荡(盐)酸浸-煅烧(低温)纯化硅藻土研究

采用闭系震荡酸浸和煅烧法对硅藻土进行提纯处理,通过X射线荧光光谱(XRF),扫描电镜(SEM)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)法等手段对纯硅藻土进行表征。结果表明:提纯后,硅藻土Si O2含量提高至98%左右,Fe2O3等杂质含量显著减少,多孔构造高度发育,比表面有较大提高。     

超细二氧化钛粉体的表面无机包膜及其机理

在超细悬浮的TiO2颗粒表面化学沉积Si(OH)4和Al(OH)3,经过洗涤、脱水、干燥、煅烧处理后形成致密的SiO2,Al2O3包膜.研究了TiO2表面形成SiO2,Al2O3包膜的机理和工艺条件.利用扫描电镜、红外光谱和X射线荧光光谱对包覆产物进行了分析.结果表明:最佳包覆条件为:pH值在8～10,温度85～90℃,陈化时间1～3 h.