X射线荧光光谱法测定多种铁矿和硅酸盐中主次量组分

采用熔融玻璃法,用Axios型X射线荧光光谱仪测定铁矿和硅酸盐中Fe2O3、SiO2、A l2O3、TiO2、CaO、MgO、SO3、MnO、V2O5、K2O、P2O5、Na2O、Co和N i等组分含量。使用理论α系数和经验系数法校正基体效应,经标准物质检验,分析结果与标准值基本吻合。用钒钛磁铁矿GBW 07225国家一级标准物质进行精密度试验,统计结果除K2O、P2O5、N i的RSD<15%,其余大多数组分的RSD<4.0%(n=12)。     

X射线粉晶衍射法分析磷化膜不同成分衍射强度比

利用X射线粉晶衍射法对金属板材及其磷化膜进行全谱和区段扫描,在确定镀膜中存在Zn2Fe(PO4)2.4H2O和Zn3(PO4)2.4H2O物相的基础上,求出Zn2Fe(PO4)2.4H2O的(100)和Zn3(PO4)2.4H2O的(020)衍射峰的计数强度,计算出样品磷化膜的磷比,从而判断出磷酸盐配比是否达到工艺要求。     

熔片制样-X射线荧光光谱法测定海洋沉积物样品中主次量组分

采用混合熔剂熔融制备样片,用Axios X射线荧光光谱仪测定海洋沉积物样品中SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、Na2O、K2O、P2O5、TiO2、MnO、BaO、Ni、Cu、V、Cr和Zn等16种组分,用理论α系数校正基体效应,分析方法的精密度(RSD,n=12)为Cu和Cr小于6%,其余大多数主次量组分小于2%。方法用海洋沉积物国家一级标准物质验证,测定值与标准值相符。     

H2O2在α-Fe2O3表面非均相氧化SO2机理的模拟研究

通过密度泛函理论模拟了H_2O_2和SO_2气体在矿物氧化物(α-Fe_2O_3)表面上的非均相反应,研究了H_2O_2和SO_2在α-Fe_2O_3(001)表面的吸附机制和氧化机制。研究结果表明,SO_2、H_2O_2均在α-Fe_2O_3(001)表面通过Fe原子进行吸附,H_2O_2相比于SO_2优先吸附在α-Fe_2O_3(001)表面,且H_2O_2在表面的赋存形式趋向于两个·OH形式吸附。通过二者共吸附的局域态密度、差分电荷密度、Mulliken电荷布局分析结果发现,SO_2和H_2O_2的共吸附形式是通过H_2O_2产生的·OH吸附在α-Fe_2O_3(001)表面,同时SO_2被H_2O_2产生的·OH氧化[S(SO_2)-电荷布局:0. 79 e→1. 32 e; O(H_2O_2)-电荷布局:-0. 77 e→-1. 11 e]形成·OH+SO_2团簇。模拟结果表明大气微量气体H_2O_2能够在矿物氧化物表面介导SO_2吸附并促进SO_2的转化,为理解H_2O_2在大气中非均相氧化SO_2的反应过程提供了理论依据。     

桂西南下雷锰矿床地球化学特征及沉积环境分析

晚泥盆世五指山组是桂西南地区重要的含锰地层,为一套硅质-泥质-灰质及其过渡相组成的深水台沟相沉积。锰矿体的形态和展布受岩相组合和构造条件的控制。本文分析了含锰岩系的主量及微量元素地球化学:含锰岩系的V/(V+Ni)、V/Cr、U/Th、Ni/Co值,U、V和Mo等氧化还原敏感元素的富集程度显示研究区含锰岩系形成于弱氧化-富氧环境。另外,含锰岩系的Fe/Ti、Al/(Al+Fe+Mn)、Si O2/Al2O3、Ba/Sr及Co/Zn比值及稀土元素Eu正异常特征均显示热水沉积物的特征,在Si O2-Al2O3、Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)、log U-log Th、(Ni+Cu+Co)×10-Fe-Mn关系图解中,样品投影点均落在热水沉积区内,反映锰的富集和成矿过程与热水活动的参与密切相关。含锰岩系的La/CeAl2O3/(Al2O3+Fe2O3)、100×(Fe2O3/Si O2)-100×(Al2O3/Si O2)、Fe2O3/(100-Si O2)-Al2O3/(100-Si O2)、Fe2O3/Ti O2-Al2O3/(Al2O3+Fe2O3)图解及稀土元素特征,均指示含锰岩系形成于被动大陆边缘背景。     

高钾铝硅酸盐物料中K2O含量的测定

为了精确测定分解反应过程中钾的挥发量,结合GB8574-2002,在样品高钾铝硅酸盐物料(钾长石、碳酸钾焙烧熟料,K2O含量大于15%)处理中采用聚环氧乙烷絮凝沉淀Si,新制Ca(OH)2溶液除去Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+等其他阳离子,加入碳酸铵稳定溶液pH值以除去Ca2+和Al3+.采用四苯硼钾重量法测定钾含量,测定结果与表样对照,相对误差在0.5%以内.实验表明:利用Ca(OH)2除杂,溶液pH值须控制在10～12;碳酸铵双水解反应后,溶液pH值须控制在7.35左右以除尽Ca2+和Al3+;低温(T＜473 K)蒸发溶液除去NH4+,消除了因生成四苯硼铵沉淀而带来的分析误差.结果表明该方法可以精确测定高钾铝硅酸盐物料的K2O含量,具有成本低、方便快捷、无需大型仪器之优点.     

赤铁矿高温原位X射线衍射研究

在空气和真空条件下对α-Fe_2O_3粉末进行了从室温到1 000℃的高温原位X射线衍射研究,分别修正了空气和真空条件下赤铁矿在27~1 000℃范围内的晶胞参数,从而得到了晶胞参数随温度变化的关系和赤铁矿在空气和真空条件下的热膨胀系数,并得出了热膨胀系数与温度的关系,即赤铁矿的热膨胀系数不随温度变化。赤铁矿在空气气氛下的热膨胀系数为αa=9.603 16×10~(-6)/℃,αc=6.647 67×10~(-6)/℃,β=2.606 33/℃;真空气氛下的热膨胀系数为αa=9.006 79×10~(-6)/℃,αc=6.891 23×10~(-6)/℃,β=2.511 51/℃。     

硅灰石的X射线荧光光谱分析

将X射线荧光光谱法应用于硅灰石中SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、P2O5、MgO、K2O、TiO2、MnO的同时快速测定。试样和混合熔剂的质量比为1：10，在此稀释比时试样在熔剂中的分散度（浓度）适当，可适应各个组分的测定。熔融法分解试样有效地消除了试样的粒度效应和矿物效应。采用理论α系数校正法克服了基体吸收及增强效应。用国家标准物质和样品验证了方法的精密度和准确度，其结果与化学分析值相符。     

X射线荧光光谱法在耐火材料成分分析中的应用

采用熔融法制样,用X射线荧光光谱法对耐火材料中的Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、K2O、CaO、TiO2、Cr2O3、MnO、Fe2O3、ZrO2、HfO2组分进行测定,使用康普顿散射线作内标和经验系数法校正基体效应,经标准物质检验与标准值吻合,大部分组分的RSD<5%(n=10)。     

磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂的制备及酯化性能

固体酸催化剂的无腐蚀、环境友好和可循环使用等特点使其成为无机液体酸的最佳替代物.磁性纳米固体酸具有优于常规固体酸催化剂的催化活性及分离简单的特性.用共沉淀法分别合成了一系列三组分TiO2-Al2O3-Fe3O4(TAF)和CeO2-Al2O3-Fe3O4(CAF)及四组分ZrO2--Al2O3-Fe3O4(ZACF)磁性纳米复合氧化物固体酸催化剂,通过电感耦合等离子体原子发射光谱、比表面积测定、X射线衍射、透射电镜、热重分析和红外光谱等对其进行了表征,并利用酯化反应作为探针反应评价了其催化性能.结果表明,合成的磁性纳米固体酸催化剂在酯化反应中表现出很好的催化活性.     

天然黝帘石原位高压X射线衍射和拉曼光谱

黝帘石属于绿帘石族矿物[Ca2(Al,Fe)3Si3O12(OH)],产出于各种不同地质环境(比如大陆碰撞带和俯冲带)的高压和超高压变质岩中。不同于其他绿帘石族矿物属于单斜晶系矿物,黝帘石属于斜方晶系(空间群Pnma)。本文采用金刚石压腔装置(DAC)结合同步辐射X射线衍射及拉曼光谱技术对天然黝帘石[Ca2(Al2.71Fe0.29)(Si O4)(Si2O7)O(OH)]进行了原位常温高压实验研究,以期增进对黝帘石在常温高压下的稳定性以及Fe含量的不同对于其弹性性质影响的认识。原位常温高压X射线衍射实验在上海同步辐射装置(SSRF)的BL15U线站上完成。实验采用DAC高压装置结合单晶X射线衍射实验技术,实验最高压力约为30 GPa,衍射谱图采用黝帘石标准谱(JCPDS85-1631)进行指标化,衍射斑点的位置用来计算其在不同压力下的晶胞参数。随着实验压力的升高,所有的衍射晶面间距逐渐减小,当压力达约15.2 GPa,在衍射图谱上出现一新的衍射晶面信号(晶面间距d=2.238 3),并在之后的压力范围内一直存在。此外当压力达约22.6 GPa,又有一晶面间距d=2.689 6的新衍射信号出现,并一直保持存在到最高压力。据此推断黝帘石在压力约15 GPa时存在结构的变化。同时,在常温最高压力约为40 GPa条件下,对黝帘石进行了拉曼光谱测量。随着实验压力的增加,黝帘石的拉曼振动峰向着高波数方向移动,在压力约为15.7 GPa,低压下存在的波数为1 083 cm-1和1 098 cm-1的两个振动峰消失,与此同时,在波数为247 cm-1、303 cm-1、339 cm-1、和379 cm-1位置分别出现了新的拉曼谱峰,其中,339 cm-1峰于27.6 GPa时消失,其余新峰一直保持到实验最高压力值。因此,本文推测天然黝帘石样品在15~16 GPa压力范围内存在有结构的变化。对于变化后的结构和性质还有待于进一步研究。另外,本文利用三阶Birch-Murnaghan状态方程拟合了发生结构变化前(0~14.4 GPa)的p-V数据,得到V0=908.1(9)3、K0=108(2)GPa和K'0=6.5(6),其中V0、K0和K'0分别表示零压晶胞体积、等温体积模量及其压力导数值。综合上述获得的实验结果并结合前人对黝帘石的研究成果,本文探讨了含Fe量的不同对于黝帘石弹性性质以及晶体结构性质的影响。与不含Fe黝帘石的等温体积模量[Ca2Al3Si3O12OH(]122.1(7)GPa,123.4(4)GPa)以及低含Fe量的黝帘石[Ca2Al2.88Fe0.12Si3O12OH]的体积模量(119.1(7)GPa)相比,本次实验样品黝帘石[Ca2(Al2.71Fe0.29)(Si O4)(Si2O7)O(OH)]的体积模量(108(2)GPa)明显偏小,说明含Fe会增加黝帘石矿物的可压缩性,并且,含铁量越大其体积模量越小。     

X射线荧光光谱法测定铝矿石中主次痕量组分

采用熔融玻璃片和粉末压片法制样,选用国家标准样品和人工合成标准样品,用经验α系数和散射线内标法校正元素间谱线重叠干扰和基体效应,使用Magix（PW 2403）X射线光谱仪对样品中的Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO、P2O5、MnO、S、Pb、Zn、Sr、Zr、V、Ga和Cr等组分进行测定,分析结果与标准值或化学法相符,12次测定的相对标准偏差小于10%.     

石英单晶无衍射样品板的研制

本文介绍了由作者首创、以石英单晶片制成的一种用于粉晶X射线衍射仪上薄膜样品的底托——单晶无衍射样品板。与常规的玻璃板或者多孔素瓷板及银滤膜等样品底托相比,后二者因系结晶物质,会产生自身的衍射峰;玻璃板则在2?15—37°(Cu靶)间有一个宽大的衍射晕,这些都影响样品衍射花样的准确测定。以平行于石英(11.21)面网切割制成的单晶片,在所测定的2?3一135°范围内不存在任何衍射峰,背景值分布十分平稳,且明显低于玻璃样品板。使用这种新型的单晶无衍射样品板,将有助于提高粉晶X射线衍射仪测定的精确度。     

钾含量对白云母X射线衍射特征的影响

对白云母X射线衍射峰强度的理论计算,发现其衍射峰的强度随钾含量呈规律性变化;对白云母活化释钾后不同钾含量样品进行X射线衍射实验,发现实测的衍射峰强度值与计算值变化趋势一致。计算与实测的白云母特征衍射峰强度比值曲线也有相同的变化趋势。这些结果表明白云母中钾含量是其X射线衍射特征变化的主要原因。     

X射线粉晶衍射仪分析磷化膜组成

利用X射线粉晶衍射仪对金属板材及其磷化膜进行全谱和分段扫描,在确定镀膜中存在Zn_3(PO_4)_2·4H_2O物相基础上,求出Zn_3(PO_4)_2·4H_2O的(020)晶面和(241)晶面衍射峰积分或强度计数,计算出该样品磷化膜的面比。     

高倍稀释熔融制样X射线荧光光谱测定钨砂和铬铁矿中主含量

用X射线荧光光谱测定钨砂中WO3和铬铁矿中Cr2O3,通过高倍稀释熔融玻璃片制样法,采用高纯WO3或Cr2O3作单一标准样测量X射线荧光强度计数,然后同未知样品测量所得X射线荧光强度计数相比,即可计算出WO3和Cr2O3的测量值.方法用于钨砂矿和铬铁矿中WO3和Cr2O3的测定,结果与标准值相符.     

阪崎克洛诺菌还原蒙脱石中Fe~(3+)实验研究

为研究阪崎克洛诺菌(Cronobacter Sakazakii)还原普通钙基蒙脱石中Fe3+的过程与机理,测定了体系中总蛋白与Fe2+含量变化,应用同步辐射XRD(SRXRD)与X射线吸收近边结构(XANES)研究反应产物。总蛋白与Fe2+数据表明在厌氧条件下Cronobacter sakazakii以乙酸作为电子供体,利用钙基蒙脱石中Fe3+作为电子受体进行生长代谢,还原蒙脱石中Fe3+形成Fe2+。反应中蒙脱石晶体结构部分破坏,原始的d001峰消失,出现一系列与新生矿物有关的衍射峰。XANES结果显示蒙脱石中Fe主吸收峰向低能量方向移动0.5 e V,边前峰峰位中心向低能量方向移动且峰面积减小,Fe氧化态降低,蒙脱石晶体结构发生变化。研究探讨了自然界中广泛分布的钙基蒙脱石可能受到的微生物还原作用。     

四川峨边五渡钾长石矿工艺矿物学研究

利用X射线荧光光谱仪(XRF)和X射线粉晶衍射仪(XRD)等测试分析技术,对四川峨边五渡钾长石矿矿石的组成、结构、粒度和有害成分赋存状态等工艺矿物学特征进行研究,结果表明:头矿(优质原矿)的化学成分ω(B)/％:SiO2 68.31,Al2O3 14.70,Fe2O3 1.19,TiO2 0.30,CaO 0.69,MgO 0.21,K2O 7.40,Na2O 2.97;矿物成分:钾长石43.79％,钠长石25.17％,石英22.66％,粘土矿物8.38％,除Fe2O3超标外,其他化学成分均已达到玻璃工业用标准,水洗和磁选加工后,能够完全达标;二砂三砂(次等原矿)的钾长石(29.35％)和钠长石(22.88％)含量偏低,而石英(37.57％)和粘土矿物(10.20％)含量偏高,通过水洗和酸浸加工,可明显降低Fe2O3含量,但导致有用成分降低,还不能生产出符合玻璃工业用钾长石产品.造成矿石中主要有害成分( Fe2O3)的原因是含有一定数量的黑云母、赤铁矿、绿泥石、角闪石等富铁矿物,而且还与粘土矿物含铁量相对较高有一定关系.     

四川沐川黄丹石英砂岩铁质赋存状态研究

为了给四川沐川黄丹石英砂岩矿的深入评价和低铁石英等高端应用提供科学依据,在前期研究基础上,采用X射线荧光光谱分析（XRF）、X射线粉晶衍射分析（XRD）和扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）等现代岩矿测试分析技术,并采用动态和综合分析以及微区原位分析等方法,对矿石铁质赋存状态进行了深入研究,结果表明：原矿w（Fe2O3）为0.161%左右,变化范围是0.086%～0.272%;矿石的Fe2O3含量与SiO2和粒度大小呈负相关,而与SO3、Al2O3和K2O呈正相关;原矿石英含量〉90%,粒径范围0.2～0.5 mm,其晶体结构中不含类质同象杂质,但其表面存在大小为1～100μm的溶蚀坑,较大者被伊利石粘土所充填;粘土矿物和以黄铁矿为主要含铁矿物的黑色杂质的含量分别约为8%和1%,二者是Fe2O3的主要载体,所贡献的Fe2O3占原矿质量分数分别约为0.076%和0.085%（其中黄铁矿的贡献值为0.050%）。     

吉林通化集安蛇纹石质玉的矿物成分与成因分析

吉林通化集安地区发现了储量较大的蛇纹石质玉石矿床.X射线荧光光谱分析(XRF)显示蛇纹石质玉石中Si O2含量为35.21%~37.18%,Mg O 46.94%~49.72%,Fe O/Fe2O3之比在0.174~0.685之间.XRD分析显示在0.733 nm、0.366 nm和0.250 nm处存在有利蛇纹石的特征衍射峰.集安蛇纹石质玉主要矿物为利蛇纹石,并常含有镁橄榄石.红外光谱显示在3 650~3 700 cm-1、950~1 100 cm-1、400~700 cm-1存在有特征的利蛇纹石吸收峰.本玉石矿床属区域变质型蛇纹石矿床,利蛇纹石应为橄榄石在低温条件下水热蚀变的产物.