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闪锌矿的吸收光谱和颜色的本质 总被引：1，自引：0，他引：1
本文采用电子吸收光谱和分子轨道（MO）－能带理论模型，系统地研究了不同颜色的闪锌矿呈色的机理和本质。闪锌矿由于其形成条件不同，所含杂质元素各异而颜色变化。黑色闪锌矿含Fe高，其颜色是由于以配位体硫为特征的非键轨道2e到Fe^2 的晶体场型轨道的电子转移在500nm产生吸收所致。只有闪锌矿含Fe低（＜1％）时，它才可具有其他颜色，黄色与受主能级Cu^ 到导带或价带到施主能级Ga^3 的电子跃迁在410nm产生吸收有关；绿色是Co^2 的晶体场跃迁^4A2→^4T2(P)在700nm附近产生的吸收峰所致；红色可能与受主能级Hg^ 到施主能级Ga^3 的电子跃迁在470nm产生宽吸收带有关。当闪锌矿的吸收光谱有其中两个吸收带叠加时，它具有过渡的颜色，如黄绿色或绿黄色、桔黄色或桔红色，主要色调取决于两个吸收带的相对强度。 相似文献
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从光致发光光谱角度探讨了海南蓬莱蓝宝石的呈色机理.结果发现:与蓝宝石吸收光谱的500～700 nm吸收宽带相比,在500～720 nm发光波段内存在566.8 nm锐峰、600 nm左右肩峰和Cr~(3+)的694.2 nm特征峰.600 nm肩峰与其吸收峰镜像对称,566.8 nm处锐峰的产生原因复杂.600 nm肩峰可能与Fe~(2+)-Fe~(2+)离子对的电子跃迁有关;566.8 nm锐峰因532 nm激光激发Fe~(2+)-Ti~(4+)或Fe~(2+)-Fe~(3+)间的电荷迁移带,通过晶格造成Si~(4+)、Mg~(2+)等微量杂质离子敏化而产生.光致发光谱中呈现更多谱峰,能呈现离子跃迁时不同离子间发生的相互作用,为500～700 nm吸收宽带由不同致色机制的叠加给出了直接证明,是一种能全面地研究宝石矿物中致色元素能级结构的有效方法. 相似文献
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透辉石结构中M_1位Fe~(2 )离子晶场谱带的理论解释 总被引：1，自引：0，他引：1
根据B.E.沃伦(Warren,1929)和W.L.布雷格(Bragg,1929)的测定,透辉石中的Fe~(2 )离子有两种占位情况:M_1占位的Fe~(2 )有六个配位氧原子,与正八面体配位相近似;M_2占位的Fe~(2 )也有六个配位氧原子,但较正八面体配位有很大的畸变。 W.B.怀特(White,1966)和K.L.基斯特(Keester,1966)用非偏振吸收光谱方法测定了含5％CaFeSi_2O_6的透辉石样品的三条吸收带为13600cm~(-1)、9730cm~(-1)、4420cm~(-1)。肯定了强吸收带9730cm~(-1)是由M_1位的Fe~(2 )离子的d电子在晶场分裂能级间自旋允许跃迁引起的,弱吸收带13600cm~(-1)象是属于Fe~(2 )离子的,宽而弱的带4420cm~(-1)象是由少量的四配位Fe~(2 )离子引起的。 相似文献
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波伏棱型羟基纤蛇纹石是波伏棱型纤蛇纹石矿物的新变种,本文报导它的吸收光谱、红外光谱、穆斯堡尔谱、电子顺磁共振谱和核磁共振谱。 研究表明,吸收光谱是Fe~(3 )和Fe~(2 )的晶场跃迁以及Fe~(2 )→Fe~(3 )的荷移跃迁引起的;红外光谱是OH和Si-O的伸缩振动、OH转动以及Mg-O和Si-O的弯曲振动引起的;穆斯堡尔谱是Fe~(2 )_(八面体)、Fe~(3 )_(八面体)和Fe~(3 )_(四面体)引起的;电子顺磁共振谱是Mn~(2 )_(八面体)、Fe~(3 )_(八面体)和Fe~(3 )_(四面体)引起的;核磁共振谱是管道水,镁八面体和硅氧四面体上的OH引起的;矿物加热到825℃时,结构开始破坏并出现镁橄榄石相。 此外,本文还解释了该蛇纹石颜色的本质,阐明了上述过渡金属离子和OH在该矿物中的结构环境。 相似文献
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采用常规宝石学仪器并结合电子探针、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪、(显微)红外光谱仪、紫外-可见吸收光谱以及拉曼光谱仪等测试方法,对巴基斯坦橄榄石进行了常规宝石学、化学成分和谱学特征等研究,并探讨了其产地鉴别方法和依据。结果表明,巴基斯坦橄榄石含有针状"硼镁铁矿-硼铁矿"、点状磁铁矿等特征矿物包裹体组合;与美国、中国、埃塞俄比亚、越南、马达加斯加等地所产的橄榄石相比,巴基斯坦橄榄石的微量化学元素组成相对富Li、B、Sc,贫Zn、Cu,同时V/Sc值偏低;巴基斯坦橄榄石红外吸收光谱中普遍存在的3 580 cm~(-1)附近吸收谱带与[Si]=(4H)~X_(Si)替代机制有关,指示其晶体中含有一定量的结构水;紫外-可见吸收光谱中的380、450、490、635 nm附近强吸收峰分别与O~(2-)→Fe~(3+)电荷转移带,Fe~(3+)的~6A_1→~4A_1+~4E(~4G)电子跃迁和Fe~(2+)的~5T_(2g)→~3T_(2g)、~5T_(2g)→~3T_(1g)电子跃迁有关。综合分析认为,包裹体、微量化学成分和结构水致红外吸收谱带特征组合可视为巴基斯坦橄榄石的产地鉴别依据。 相似文献
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硬玉和透辉石的光吸收谱和颜色 总被引：2，自引：0，他引：2
本文报道若干天然硬玉和透辉石的光吸收谱,并在配位场分析的基础上讨论其致色原因。铁离子和铬离子均可使硬玉和透辉石呈现绿色。铬含量低但铁含量较高的样品(如Di-17)呈暗绿色。透辉石(Di-17)的偏振光吸收谱表明,这些样品的颜色与Fe~(2+)(M_1)→Fe~(3+)(M_1)荷移跃迁和配体→金属荷移跃迁密切相关。翠绿色样品含铬量相对地较高,其频色主要取决于Cr~(3+)离子在可见区内的自旋允许跃迁。红色和黄色硬玉的颜色与很强的配体→金属荷移吸收有关。 相似文献
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变石状(alexandrite-like)矿物的吸收光谱和它们的颜色起因作了概述。变石,是金绿宝石矿物的一个变种,它的颜色被认为是Cr~(3+)出现在金绿宝石结构中的Al~(3+)位置造成的,它进入Al_2位置比进入Al_1位置更为优先,因为它的Al—O间距较大。变石的吸收光谱显示出处于八面体配位的晶格位置中Fe~(3+)和Cr~(3+)的强带。Cr~(3+)光谱中较强组份的数量和偏振强度可用Al_2配位多面体(m对称)的畸变加以解释。在Al_1位置上的Cr~(3+)的谱带强度较低,并且只能看成Cr~(3+)(Al_2)带的台肩。变石状石榴石可被细分为富铬镁铝榴石和富锰铝榴石质的、含钒和(或)铬的镁铝榴石。在两个变石状石榴石族中,Cr~(3+)(4T_2←4A_2)和V~(3+)(3T_2←3T_1)的最大吸收大致位于17500Cm~(-1)的光谱区。这一事实可用两个石榴石族县有近似的晶体场强度解释之。变石状天然刚玉的光谱则用Cr~(3+)(V~(3+))、Fe~(3+)的d-d跃迁以及Fe~(2+)/Ti~(4+)和Fe~(2+)/Fe~(3+)的电荷转移带的迭加来解释。在变石状萤石谱中,可以观察到y~(3+)、Ce~(3+)和Sm~(2+)的吸收带。所有具有颜色变化的矿物和其它变石状相的吸收谱,除了在17300和17800cm~(-1)之间有一个最大的强吸收之外度还在1500和1600cm~(-1)之间以及19700和2IOOOcm~(-1)之间出现最小吸收。比色研究表明,将日光变为人造光时,色,图中主要波长向其红光区位移。在日光中是绿色的晶体,在人造光中通常变成红色,在日光中是蓝绿色或浅蓝色的晶体,在人造光中变成淡红紫色。 相似文献
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铁置换-硫酸铵-碘化钾-丁基罗丹明B浮选分离镉 总被引：1，自引：0，他引：1
研究了以铁置换除去Ag~ 、Pd~(2 )等金属离子;(NH_4)_2SO_4-LO-丁基罗丹明B浮选分离Cd~(2 )的行为及其与常见离子分离的条件。结果表明,在一定浓度的Fe~(2 )存在时铁能定量置换出溶液中的Ag~ 、Pd~(2 )等金属离子,而Cd~(2 )在此条件下不被置换;当固体(NH_4)_2 SO_4用量为1．0g, 0．1 moL/L KI溶液和1．0×10~(-3)mol/L丁基罗丹明B溶液的用量分别为2．0 mL、2．5 mL时,Cd~(2 )可被定量浮选,而Zn~(2 )、Ni~(2 )、Mn~(2 )、Co~(2 )、Al~(3 )、Fe~(2 )、Cu~(2 )等离子在此条件下不被浮选,实现了Cd~(2 )的定量分离。对合成水样的定量置换-浮选分离测定,Cd~(2 )的浮选率为98．3%～100．6%;对矿石国家一级标准物质分离后测定微量Cd~(2 ),结果与标准值相符。 相似文献
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山东蓝宝石的呈色机制 总被引：8，自引：5，他引：8
本文采用电子探针、顺磁共振、吸收光谱等手段,着重研究了山东蓝宝石的吸收光谱特征,讨论了它的呈色机制,并简单论述了其改色的可能性。20000～10000cm~(-1)范围内的电荷转移跃迁是造成蓝宝石不同色调和颜色的主要原因,Fe~(2+)-Ti~(4+)、Fe~(2+)-Fe~(3+)、Fe~(3+)及O~(2-)-Fe~(3+)等吸收峰(带)的强弱和相对强弱决定了蓝宝石的具体颜色。如何协调这几个吸收峰的吸收强度是蓝宝石改色的关键。 相似文献
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近年来,我们对一些常见矿物,如石英、长石、云母、伊利石、蒙脱石、阳起石、白云石、方解石、含锰菱铁矿、孔雀石、黄铁矿、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、石膏和磷灰石进行了室内外光谱测试。其结果表明: 1.在可见光区范围内,它们的光谱信息是由为数不多的阳离子的电子跃迁所引起的。如Fe~(2+)离子在1100nm附近产生十分明显的强而宽的谱带。Fe~(3+)离子导致反射率曲线朝蓝波长 相似文献
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海绿石是一种浅海相沉积指示矿物,形成成熟的海绿石需1Ma。本文以含铁量很低的蒙脱石和0.1mol/LFe~(3+)、0.2mol/LK~+的离子溶液分别为初始物质在50℃恒温环境和不同的pH、Eh条件下,模拟海绿石化过程,并通过XRD、FTIR、SEM、ESR等检测反应产物。研究发现,在SEM下观察到球形纳米颗粒的海绿石出现;同时XRD谱图上除出现云母类矿物的001衍射峰外,还出现d值为0.1520nm和0.1498nm的代表海绿石和铁伊利石的060特征衍射峰。pH和氧化还原条件对产物的影响比较显著,pH为酸性时出现海绿石和铁伊利石的组合,其红外吸收谱中出现AlFe~(2+)OH或Mg~(2+)Fe~(3+)OH(3547~3562cm~(-1))、Fe~(3+)Fe~(3+)OH的伸缩振动峰,与之相应的ESR中出现g=1.978的八面体位Fe~(3+)的共振峰;当pH介于中性的时候,红外光谱谱图上出现明显的AlFe~(2+)OH、Mg~(2+)Fe~(3+)OH(3550~3562cm~(-1))和Al~(3+)Fe~(3+)OH(870cm~(-1))振动;pH为碱性时,出现Fe~(3+)Mg~(2+)OH(3560cm~(-1))振动;上述红外吸收振动的出现表明Fe~(3+)已经进入了蒙脱石结构的八面体位。蒙脱石在上述条件下发生明显的改变,发生海绿石化或铁伊利石化,pH和氧化还原条件对结果的影响比较显著,酸性的环境中海绿石化显著,而中性至碱性的环境则发生铁伊利石化。 相似文献
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第一原理计算过渡金属掺杂尖晶石型LiMn2O4的电子结构 总被引：1，自引：0，他引：1
尽管对过渡金属掺杂锰酸锂后放电平台的升高现象有众多实验研究,但对其机理的研究却鲜见报道.采用第一原理的密度泛函理论,计算了过渡金属M(M=Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)掺杂尖晶石型LiMn2O4的电子结构,并以此分析放电平台的升高机理.电子态密度分析发现由于M-3d能带的诱导作用,出现了新的O-2p能带,而锂脱出时获得的电子,主要是由费米能级附近O-2p能带提供的.当过渡金属M由Ti变化到Zn时,M-3d能带逐渐向低能量的方向移动,新的O-2p能带出现的位置也随之下移,当Li脱出时,需要更多的能量才能从低能量的O-2p能带上获得电子,因而体系能够获得较高的嵌入电压. 相似文献
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金刚石中过渡金属的研究现状 总被引：4，自引：0，他引：4
为了揭示金刚石的合成机理与过渡金属杂质离子对金刚石物理性质的影响，国内外展开了对合成金刚石及天然金刚石中镍，钴和铁等过渡金属杂质的实验与理论研究，各种吸收与发光光谱法和电子顺磁共振，被用于金刚石中过渡金属离子赋存状态的研究中，结果表明镍、钴离子可以间隙形式或替代方式进入晶格。 相似文献
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阎庚舜 《吉林大学学报(地球科学版)》1981,(1)
四、能级图 我们在前面已经得到了过渡金属自由离子的光谱项S、P、D、F……以及这些光谱项在较弱的O_h、T_d和D_(4h)等对称性势场中所分裂出的各种状态A、B、E和T。这些光谱项和这些状态的能极大小本来都是可以从理论上计算出来的,但在这里我们不做这种计算,而只是从定性上列举这些能极的大小次序,然后以d~2和d~8离子为例,说明当离子所处的对称性势场从弱变强时,各状态能级次序的大化,最后得出能级图。 相似文献
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本文首次研究了天然半导体矿物——闪锌矿的光催化还原能力。经过9个小时的可见光催化实验,来自于湖南黄沙坪矿的天然闪锌矿样品在可见光下表现出较强的光催化还原能力:91.95%的Cr(Ⅵ)被还原,优于9.5小时后紫外光下70.58%的催化效果。闪锌矿的这种强的光还原能力归因于其导带中的电子具有更负的还原电势。此外,Fe替代Zn的晶格位置在禁带中引入了施主能级,而Fe~(2+)被氧化为Fe~(3+)也有效地捕获了空穴。Cd和Cu替代Zn同样引入了杂质能级,减小了禁带宽度,从而将闪锌矿对光的响应拓展到可见光的波长范围。天然闪锌矿中的这些杂质替代离子不… 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2017,(2)
以电子探针分析为主要研究方法,结合白云岩岩石学特征对四川盆地东南地区林1井上震旦统灯影组热液白云岩进行了研究。其特征表现为基质白云岩晶体较小,中-巨晶鞍形白云石充填溶蚀孔洞和裂缝。鞍形白云石晶体上常发育数条由内到外铁元素含量依次降低的明亮条带,表明其受到多期次的深部热液侵入的影响。通过对电子探针样品的分析,发现在热液白云石形成过程中,Mg~(2+)取代Ca~(2+)的同时伴随Fe~(2+)、Mn~(2+)、Sr~(2+)参与结晶。热液白云岩刚开始沉淀时,热液中的Fe~(2+)与Mn~(2+)进入原岩,随着Mg离子大量取代Ca~(2+),使Fe~(2+)与Mn~(2+)进入率下降;或是前期热液白云石的沉淀大量消耗了热液中的金属Fe~(2+)和Mn~(2+),导致金属离子供应不足,造成沉淀过程中Fe~(2+)与Mn~(2+)含量随着Mg~(2+)含量增加而减少,反映着热液白云岩化过程的流体改造进程。 相似文献
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酸性含Fe3+溶液作用下铀的溶解迁移特征 总被引：4，自引：0，他引：4
采用不同Fe~(3+)浓度的酸性溶液,对取自新疆伊犁盆地的砂岩铀矿石进行了溶浸对比试验,探讨了铀在酸性含Fe~(3+)溶液作用下的溶解迁移动力学特征及其与Fe~(3+)的关系。结果表明,在Fe~(3+)的氧化作用下,铀从矿石向溶液的迁移于10小时内快速达到平衡,溶解速度衰减迅速;铀的溶解速度与Fe~(3+)向Fe~(2+)转化速度呈正相关的指数函数关系,当Fe~(3+)向Fe~(2+)转化速度趋近零时,铀的氧化溶解基本停止,溶液中的铀达到平衡浓度;Fe~(3+)向Fe~(2+)浓度达到2g/L可使铀强烈溶解迁移,而溶液酸度增高会弱化铀溶解速度与Fe~(3+)转换速度的关系,但酸度在2g/L~4g/L(对应pH值1.65~1.33)之间变化不会对铀的浸出产生显著影响;保持Fe~(3+)浓度为2g/L、酸度为2g/L(pH值1.65)的水化学条件对铀的溶浸是经济且足够有效的。 相似文献
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紫色翡翠是天然翡翠中的重要品种,具有很高的经济价值,其主要有2种类型,一种呈较纯的紫色,另一种为带有蓝色色调的紫色。为探究紫色翡翠的致色机理,除采用传统的谱学及化学成分分析外,本文重点采用电子顺磁共振(EPR)、X射线光电子能谱(XPS)等,对2种类型紫色翡翠致色机理、致色元素价态等进行深入研究。结果表明,2种类型紫色翡翠均为硬玉颗粒本身呈色。紫色样品致色与Mn有关(w(Mn O)=0.0035%～0.036%),紫外可见光吸收光谱具有由Mn导致的580 nm吸收带,电子顺磁共振分析显示其主要为Mn~(3+),而并非Mn~(2+)。蓝紫色翡翠由Fe、Ti元素联合致色(w(Fe O)=0.039%～0.25%;w(Ti O_2)=0.018%～0.17%),X射线光电子能谱分析显示其主要致色离子为Fe~(2+)、Fe~(3+)和Ti~(4+),认为蓝紫色翡翠为Fe~(2+)-Ti~(4+)和Fe~(2+)-Fe~(3+)电荷转移致色,由此导致紫外可见光吸收光谱中具530和610 nm的吸收带。 相似文献