稀土长余辉发光材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法在低温、还原气氛下制备了长余辉发光材料SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+.用X射线粉晶衍射对其进行了物相鉴定,表明在1 050 ℃已经得到纯相的SrAl2O4产物,1 150～1 400 ℃物相没有改变,仍是SrAl2O4相.研究了灼烧工艺、铕和锶的比值、硼酸的加入量、激活剂铕和镝的比值、基质元素铝和锶的比值等条件对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的相对发光强度的影响.结果表明:采用H2作还原气氛,灼烧温度为1 200 ℃,恒温2 h,然后随炉自然降温的生产工艺,可制备出发光性能优良的长余辉发光材料.     

溶胶—凝胶法制备纳米荧光粉Y4A2O9：Eu^3＋的初步研究

用溶胶－凝胶法（sol-gel)制备了纳米荧光粉Y4Al2O9:Eu^3 ，用X射线粉晶对其进行了物相鉴定，表明在900℃已经得到纯相的Y4Al2O9产物，并用透射电镜对其进行形貌和衍射分析，分析结果证明得到的产物为纳米粉末态晶体，产物Y4Al2O9：Eu^3 粒径均匀，大致在20－50nm之间,平均粒径为30nm。并用荧光光度计对其荧光光谱进行了研究，光谱表明Eu^3 在 Y4Al2O9晶格中占据两种不同的位置。用λ=254nm的紫外光激发了Y4Al2O9：Eu^3 时，产生两条发光谱带，即由于^5D0→^7F1的过产生在峰值λ＝590nm处的橙色发光带，和^5D0→^7F2跃迁在峰值λ＝610nm处的红色光带。     

稀土Ce,Tb在SrAl2O4基质中发光性的初步试验研究

本文报道了利用CeO2,Tb4O7和SrAl2O4为主原料合成SrAl2O4:(Ce,Tb)光致绿色发光粉体研究结果，实验研究表明Ce^3 ，Tb^3 含量、保温时间等主要合成条件对合成样品发光性能具有重要影响，并对其发光机理进行了初步探讨。     

溶胶凝胶法制备（Eu^2＋，Dy^3＋）SrAl2O4

采用无机盐溶胶-凝胶法制备了颗粒均匀的形态为针状的(Eu2+,Dy3+)SrAl2O4纳米粉体.通过TG-DTA分析和X射线衍射和扫描电镜分析方法,对样品进行了微观结构和表面形态的表征.研究了纳米(Eu2+,Dy3+)SrAl2O4粉体在不同烧结温度下固相反应过程和成相规律.实验结果表明,当样品的烧结温度为500 ℃时是单一的Sr(NO3)2晶相;750 ℃左右生成了Sr3Al2O6,并伴有少量SrAl2O4晶体;1 100 ℃是生成了结晶度良好的针状纳米(Eu2+,Dy3+)SrAl2O4粉体.通过计算,样品粉体晶粒平均为80～100 nm.该晶体粒度随烧结温度升高而逐渐变大.     

萤石：Eu2+的发光及微结构

萤石掺杂Eu在还原气氛下灼烧可制备出发蓝色荧光的萤石 :Eu2 +晶体 ,该体系的发光为5d→ 4f跃迁发射。在萤石 :Eu2 +体系中对称程度较高的 [0 11]方向发现Eu或F点缺陷 ,但其对发光体整体发光影响不大 ;对发光有重要作用的是对称性较低的 [ l12 ]、[0 13]方向的Eu2 +及F晶簇。Eu2 +晶簇与基体界面会产生定域能级     

矿物发光材料CaS：Mn^2＋的合成及其荧光性质

以方解石为原料，使用硫化助熔剂法合成了CaS:Mn^2 磷光体，根据荧光光谱，详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响，指出在矿物材料CaS:Mn^2 体系中，某些杂质离子拓宽了基质的激发带，有利于基质吸收能量及基质-→Mn^2 发射中心的能量传递，但Fe^2 、Co^2 、Ni^2 等离子降低了Mn^2 的发射强度，尤其是Mn^2 与它们形成的成对离子中心或离子晶簇，降低了局域对称性，放宽了Mn^2 跃迁发射的选择定则，加速了材料发光的衰减过程。     

Olgite矿物的合成、发光性能和结构特征

以Na2CO3, BaCO3, SrCO3, NH4H2PO4和Eu2O3为原料,利用高温固相反应法合成了Eu3+离子掺杂的磷锶钡钠石(Ba,Sr)(Na,Sr)2Na(PO4)2粉末样品.用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、傅里叶变换拉曼光谱(FT-Raman)和扫描电镜(SEM)等技术对其物相组成、结构和晶体形貌进行了表征.探讨了不同晶体结构中Sr/Ba比对晶体结构和发光性能的影响.实验通过对Eu3+的发光特点的表征和研究,分别测试了Eu3+离子的室温激发光谱和发射光谱.研究结果表明:(Ba,Sr)(Na,Sr)2Na(PO4)2属简单六方晶系,所有的振动均来自PO43-阴离子团,Eu3+占据非反演中心的格位,该材料中阳离子位置具有高度扰动性的特点.     

利用高铝粉煤灰合成β-Sialon粉体的实验研究

在N2气氛中以粉煤灰为原料,采用碳热还原氮化工艺制备了β-Sialon粉体,研究了碳含量、合成反应温度、保温时间和氮气流量等因素对生成物物相的影响。在添加适量Al2O3、C含量23%、氮气流量2L/min、合成温度1450℃、保温时间为6h的条件下,可获得Z=3的纯晶相β-Sialon粉体,粒度均一,形态规则。β-Sialon粉体粒径在1～3μm之间,形态与结晶程度受合成条件影响。在不同的制备条件下,所合成的产物为β-Sialon和Al N、β-SiC、Si3N4、Al6Si2O13、O’-Sialon、α-Al2O3、Si O2等的混合物。并对高铝粉煤灰合成β-Sialon的反应过程进行了分析。     

溶胶-凝胶法制备纳米荧光粉Y4Al2O9:Eu3+的初步研究

用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备了纳米荧光粉Y4Al2O9: Eu3+,用X射线粉晶衍射对其进行了物相鉴定,表明在900℃已经得到纯相的Y4Al2O9产物,并用透射电镜对其进行形貌和衍射分析,分析结果证明得到的产物为纳米粉末态晶体,产物Y4Al2O9:Eu3+粒径均匀,大致在20～50nm之间,平均粒径为30nm.并用荧光光度计对其荧光光谱进行了研究,光谱表明Eu3+在Y4Al2O9晶格中占据两种不同的位置.用λ =254nm的紫外光激发Y4Al2O9:Eu3+时,产生两条发光谱带,即由于5 D 0→7 F 1的跃迁产生在峰值λ =590nm处的橙色发光带,和5 D 0→7 F 2跃迁在峰值λ =610nm处的红色发光带.     

Ce^3＋激活硫化物发光材料的初步探讨

报道了利用硫化锌中掺入Ｃｗ＾３＋合成绿色光致发光材料,并对其发射光谱、物相组成、结晶学特征等进行了初步研究。测试结果表明,在紫光激发下,ＺｎＳ：Ｃｅ＾３＋的发射光谱为峰位在５００ｍ的宽谱带,它由Ｃｅ＾３＋的４ｆ－５ｄ跃迁形成。     

矿物发光材料CaS∶Mn~(2+)的合成及其荧光性质

以方解石为原料 ,使用硫化助熔剂法合成了CaS∶Mn2 + 磷光体 ,根据荧光光谱 ,详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响 ,指出在矿物材料CaS∶Mn2 + 体系中 ,某些杂质离子拓宽了基质的激发带 ,有利于基质吸收能量及基质→Mn2 + 发射中心的能量传递 ,但Fe2 + 、Co2 + 、Ni2 + 等离子降低了Mn2 + 的发射强度 ,尤其是Mn2 + 与它们形成的成对离子中心或离子晶簇 ,降低了局域对称性 ,放宽了Mn2 + 跃迁发射的选择定则 ,加速了材料发光的衰减过程。     

南苏鲁毛北地区片麻岩锆石中的特殊矿物包体：指示〉120km深俯冲的证据

以钻孔ZK23O4岩心样品为例，采用激光拉曼技术和阴极发光技术，识别毛北地区所有类型片麻岩的锆石中均保存以柯石英为代表的超高压矿物包体，典型的超高压包体矿物组合为：Coe Jd Rt Phe，Coe Grt Jd Rt Ap，Coe Grt Jd Rt，Coe Jd Rt，Coe Grt Ap，Coe Grt Phe Rt Ap等。锆石中的矿物包体分布特征与相应的阴极发光图像存在十分完好的对应关系。在同一锆石样品中，有的锆石具有继承性锆石的核(c)、超高压幔(M)和退变质的边(R)；有的锆石则具有超高压的核(C)和幔(M)，以及退变质的边(R)，标志着同一样品不同锆石晶体具有明显差异的结晶-生长演化历史。电子探针分析结果表明，片麻岩锆石中与柯石英共生的石榴石、单斜辉石和金红石具有十分特殊的化学成分。其中石榴石以富含CaO为特征，CaO=27，84％～28．97％，相应的钙铝榴石端员组分(Grs)高达77．3～80，2之间；单斜辉石则显示极高的Al2O3和Na2O含量，分别为20．55％～21．13％和13．33％～13．48％，之间，相应的硬玉端员组分高达83．9～86．7；而金红石含有较高的FeO，可达3．27％左右。温压估算及相应的热力学分析结果表明，片麻岩锆石微区超高压矿物包体组合所记录的峰期变质阶段的温度条件为750℃～830℃，压力大于3．9～4．0GPa，标志着苏鲁地体片麻岩深俯冲的深度可能已超过120km。该项成果为进一步深入探讨苏鲁-大别超高压变质带超深俯冲-快速抬升的动力学过程具有重要的科学意义。     

矿物发光材料CaS∶Mn2+的合成及其荧光性质

以方解石为原料,使用硫化助熔剂法合成了CaS∶Mn2+磷光体,根据荧光光谱,详细探讨了矿物杂质对其发光性质的影响,指出在矿物材料CaS∶Mn2+体系中,某些杂质离子拓宽了基质的激发带,有利于基质吸收能量及基质→Mn2+发射中心的能量传递,但Fe2+、Co2+、Ni2+等离子降低了Mn2+的发射强度,尤其是Mn2+与它们形成的成对离子中心或离子晶簇,降低了局域对称性,放宽了Mn2+跃迁发射的选择定则,加速了材料发光的衰减过程.     

阿拉善地区前寒武纪斜长角闪岩组成矿物特征及变质温压条件

本文对阿拉善地区四个岩群、岩组和片麻岩中斜长角闪岩的主要组成矿物角闪石和斜长石的化学成分进行了测定并划分了矿物种，对角闪石和斜长石矿物对采用多种计算方法进行了变质温度压力条件的计算。根据Ti-Al^Ⅳ关系图解和(Na2O K2O)-TiO2关系图解，限定其变质相等级。在此基础上结合形成环境进行了变质作用类型的划分。不同岩群、岩组和片麻杂岩中斜长角闪岩所含角闪石和斜长角闪岩一样，显示高TiO2和高K2O的特点。角闪石中FeO MgO含量基本一致，而FeO和MgO含量呈负相关。所有斜长角闪岩中的角闪石都属于钙质角闪石系列。由于MgO和FeO含量和镁铁比值的差异，按Leak B E的分类可分出七个矿物种类。斜长角闪岩中的斜长石主要为中长石，An在42％～66％之间，Ab在34％～58％之间，分布范围较集中。在少数岩石中，除中长石外还见有少量拉长石残余。叠布斯格岩群斜长角闪岩的压力范围为0．5～0．6Gpa时，温度为795～782℃，其变质相为高角闪岩相-角闪麻粒岩亚相，属中高温-高温区域变质作用。巴彦乌拉山岩组斜长角闪岩的变质压力在0．5Gpa时，温度为739℃。从岩相学和矿物组合分析，变质相已达高角闪岩相，相当于中高温区域变质作用。阿拉善岩群德尔和通特岩组的斜长角闪岩已达高角闪岩相，以中低压(0．45Gpa)，温度743℃为其变质温压条件，结合该岩群存在递增变质带的特点，属中高温(偏低)区域动力热流变质作用。波罗斯坦庙片麻杂岩中的斜长角闪岩在压力为0．45～0．8Gpa时，其温度为774～754℃，变质相达高角闪岩相，变质类型属中高温区域变质作用。     

西秦岭熊山沟岩体地球化学及构造环境分析

在区域地质调查及综合研究的基础上,对位于西秦岭天水东南部地区的原百花岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学、岩体接触关系、同位素年龄研究,从中解体出熊山沟岩体,并初步了解了该岩体的岩浆活动规律。熊山沟岩体早期岩石类型为斜长花岗岩,岩石化学成分K2O含量较低,K2O∕Na2O比值为0.33～0.42;晚期岩石类型为二长花岗岩,岩石相对富集K2O,K2O∕Na2O比值为1.01～1.43,岩石属拉斑-钙碱性系列;微量元素富集Th、Hf、Nb、Zr等元素;稀土元素以富集轻稀土,无铕负异常或铕负异常不明显为主要特征;氧同位素值较低（δ^18O为＋3.32‰）,岩石具Ⅰ型花岗岩的特征,岩浆来源于下地壳物质,形成于大陆弧构造环境。     

热处理电气石的物相转变

通过差热分析（DTA）、热处理和X射线衍射分析（XRD）等手段，研究我国西北某地区产的黑色电气石在热处理过程中的相转变过程，实验发现850℃热处理2h，电气石晶体结构的[Si6O18]复三方环和[BO3]三角结构已开始破坏，并出现新的物相－莫来石（Al2.35Si0.64O4.82)，铝硼氧化物（Al5BO9)和赤铁矿（Fe2O3)；890℃时，电气石分解形成的莫来石（Al2.35Si0.63O4.82)和赤铁矿（Fe2O3)量增加，并有新物相（Al2O3)9。97(B2O3)1.99形成；1010℃时，莫来石合成体系的Si、Al和O的原子个数比发生了变化（Al4.868Si1.132O9.566)，出现矽线石（Al2SiO5)、镁橄榄石（Mg2SiO4)、顽辉石（Mg(SiO)3)和镁铝硅硼酸盐（Mg2Al4Si4B4O37)等新物相。     

矿物聚合材料基体相的形成过程研究

基体相在矿物聚合材料结构中起与其他矿物表面键合的作用 ,是材料强度的来源。本实验以富钾岩石提钾后的硅铝质溶胶相加NaOH固体 ,在 6 0℃下制备矿物聚合材料基体相 ,并采用XRD、SEM、IR、NMR等分析手段研究了不同固化时间基体相的结构。研究结果表明 ,在基体相的形成过程中 ,没有新的结晶相产生 ,说明基体相为一种半晶质到非晶质物相 ;随着固化时间的变化 ,其自身 [SiO4]4-四面体发生解聚又重新聚合 ,聚合后基体相形成了致密完整的块体     

V／Sc在CCSD主孔榴辉岩中的系统关系：一种可透视变质作用并指示基性岩浆作用的地球化学工具

和Fe一样，V和Sc都是过渡族金属元素，它们在地幔部分熔融和岩浆分异中的地球化学行为是近年来行星地质和岩石地球化学的研究热点之一。通过分析V和Sc在部分熔融和岩浆分异过程中的地球化学行为，发现V／Sc是可以透视岩浆成岩后所经历的变质、交代或流体作用的新的地球化学工具。本文通过系统分析中国大陆科学钻探工程主孔100～600米榴辉岩，尤其是540～600米钛铁矿一赤铁矿榴辉岩的V／Sc比值的变化特征，来进一步限定榴辉岩原岩可能的成岩过程。在CCSD主孔岩心中，和100～540m榴辉岩相比，540～600m段榴辉岩表现出以下十分特别的地球化学特征：（1）相当高的V，但十分低的Nb和Ta；（2）较高的TFeO，Fe2O3／FeO比值，高度变化且较高的Eu正异常（Eu／Eu^＋高达2.9）；（3）异常高的V／Sc比值（8．39～43．23，平均15．07），V／Sc比值和MgO之间呈负相关关系，但和Fe2O3／FeO之间呈正相关关系；（4）近乎正相同步变化的V和Fe2O3/、／FeO，但反相变化的V和Eu／Eu^＋。这些地球化学特征反映了原岩形成过程中，高度动态的斜长石分离结晶作用与岩浆氧逸度之间的负耦合关系，即在原始基性岩浆中，斜长石的分离结晶作用导致岩浆氧逸度升高，诱发钛磁铁矿和斜长石及单斜辉石的同步分离结晶作用，优先猎取大量的V和Fe，Sc主要分布在单斜辉石，导致所成堆晶的V和Fe含量升高及高度变化且增高的V／Sc比值，同时MgO，SiO2相对降低。这种过程导致上述的V和Fe2O3／FeO之间近乎同相变化关系．但反相变化的V和Eu／Eu^＋。CCSD主孔100～600m榴辉岩的V／Sc和MgO系统关系实际上透视了上述的过程，即除橄榄石堆晶作用外，含钛铁矿物相的分离结晶作用对形成的堆晶及相应岩浆的V、Sc和V／Sc比值的强烈控制作用。CCSD及区域地质所揭示的南北长约2000m，宽约500m的反S型、层序较完整的基性-超基性杂岩体所经历的岩浆过程有可能代表着大别-苏鲁超高压带中榴辉岩原岩经历了类似的过程。通过对较大规模榴辉岩及其伴生的超基性岩的V、Sc和V／Sc系统关系的系统研究可能进一步揭示更多类似的基性-超基性杂岩体，为厘定大别-苏鲁超高压带的碰撞前的物理和化学状态提供更好的限定。     

河北矾山燕山期侵入岩地球化学特征及成因

河北矾山地区燕山期侵入岩可分为早、晚两期。早期（中侏罗世-晚侏罗世）侵入岩主要由二长闪长岩、石英二长闪长岩、石英二长岩、正长岩构成，以高钾钙碱性岩系列岩石为主；SiO2=53.58%-60.57%,Al2O3=16.16%-17.23%,Na2O K2O=5.76%-8.96%,K2O=2.25%-4.55%,Na2O/K2O=1.14-1.56;ACNK=0.72-0.86,NKA=0.47-0.77;Eu^*/Eu=0.80-0.95,轻稀土富集，重稀土和Nb、Ta、Hf、Ti亏损，相对低Zr、Rb和Rb/Sr，但高Sr和Sr/Y，具有埃达史质岩石质岩石的部分特征。晚期（白垩纪）侵入岩由碱长石英正长岩、石英正长岩、石英二长岩、碱工花岗岩、钾长花岗岩构成，以钾玄岩系列岩石为主；比早期岩石富SiO2，低Al2O3、富Na2O K2O和K2O，但低Na2O/K2O;ACNK=0.82-1.07,NKA=0.77-0.92;Eu^*/Eu=0.65-1.00，轻稀土富集，重稀土和Nb、Ta、Hf、Ti亏损，相对高Zr、Rb和Rb/Sr，但低Sr和Sr/Y。矾山地区早期侵入岩的形成可能与伊泽奈崎（Izanaqi)板块向欧亚大陆板块的俯冲所导致的挤压增厚有关；晚期侵入岩可能形成于拉张环境中。     

硅灰石矿物发光材料的人工合成研究

对硅灰石矿物发光材料进行了人工合成研究，在合成试样中，分别掺入少量Ｅｕ＾３＋，Ｇｄ＾３＋，Ｐｂ＾２＋，Ｍｎ＾２＋等激活剂，于１０００℃或１１８０℃条件下分别通入Ｈ２Ｓ（ｇ），Ｈ２Ｏ（ｇ）以及用ＮＨ３，Ｈ２Ｏ吸收ＣＯ２（ｇ）等方法进行合成低温ＴＣ型三斜硅灰石和高温型假硅灰石，合成产物通过扫描电镜、Ｘ射线衍射和红外光谱实验，对合成过程中温度高低，时间长短、冷却快慢、降低温度合成高温型假硅灰石的方法进行