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.     

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。     

矿物发光材料研究的若干进展

矿物材料功能化是我国乃至世界的一个研究热点。矿物发光材料的基础研究与应用探索一方面可以反映矿物的成分、结构特征,获得成因矿物学信息,另一方面可促进科研工作者进一步认识发光矿物,并采用人工模拟的方式研发新型发     

碳酸盐矿物阴极发光性的控制因素分析

碳酸盐矿物的阴极发光性主要受其Mn²⁺和Fe²⁺含量,以及Mn²⁺/Fe²⁺值的综合控制,但Mn²⁺/Fe²⁺值的控制作用强一些。研究中充填裂缝的方解石胶结物样品主要采自北京西山寒武系和奥陶系的碳酸盐岩地层中。此外,还从北京石花洞中采集了现代溶洞的石笋样品。样品的阴极发光强度可分为不发光、暗、中等和亮,阴极发光颜色也相应地分为不发光、橙红色、橙黄色和亮黄色。通过对野外露头样品进行电子探针研究,测定其中的Mn²⁺和Fe²⁺的含量,并结合样品的阴极发光颜色和强度,得出Mn²⁺含量要在0.01%以上,Fe²⁺含量至少在0.8%以下,Mn²⁺/Fe²⁺在0.05以上,方解石胶结物才能发光。经研究发现,充填裂缝中方解石胶结物的阴极发光性与Mn²⁺和Fe²⁺含量,以及Mn²⁺/Fe²⁺值之间存在如下关系:不含Mn²⁺,Fe²⁺微量,Mn²⁺/Fe²⁺为0时,不发光;0.052+/Fe²⁺<0.2时,发光强度暗,发光颜色为橙红色;0.22+/Fe²⁺<2时,发光强度中等,发光颜色为橙黄色;Mn²⁺/Fe²⁺>2时,发光强度亮,发光颜色为亮黄色。     

库水硼镁石的合成及其发光性质

本文模拟库水硼镁石形成的地质条件,并根据掺杂作用原理,控制试剂用量和pH值,运用溶解、变温、蒸发、静置、稀释、冷冻等方法进行合成,并对其产物进行扫描电镜分析、X射线衍射分析和化学分析。根据库水硼镁石的热化学性质,在样品中掺入少量Eu_2O_3(纯度99.99%),在770℃条件下使其脱水重结晶,然后测定产物的激发光谱与发射光谱。     

复合矿物材料对模拟核素的吸附研究

采用间歇法研究不同复合矿物材料对模拟核素C s ,S r2 及S r2 C s 混合离子的吸附特征,结果表明:复合材料N系列对C s 吸附量呈线性递减;Z系列的Z1,Z2,Z3对C s 吸附量呈线性增加,而其后基本不变;N 1比Z1吸附C s 效果好。N系列和Z系列对S r2 的吸附分别呈线性递减和递增变化。在S r2 C s 竞争吸附中,低价态的C s 相对单C s 溶液条件下吸附量变小,材料Z1总吸附量最大。     

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     

矿物材料合成的直流弧光法

阐述了Ａｒ＋Ｈ２＋ＣＨ４气体体系中直流弧光放电过程，及其在金刚石膜等矿物材料合成中的应用。     

矿物和岩石中氮(NH4+)分析方法的研究进展

氮同位素地球化学在固体地球科学研究很少被关注,主要是由于在地壳岩石中氮丰度很低(＜1000ppm)和氮难于从硅酸盐中提取出来.归根结底是实验方法和分析技术制约其应用与发展.近年来,随着氮(NH4+)实验方法和分析技术的不断改进和提高,矿物和岩石中氮同位素地球化学研究有了较快的发展,在矿物岩石学及矿床地球科学研究中得到了一些应用.     

高炉渣基矿物聚合材料的制备及其对铅离子的固定

以高炉渣和煅烧高岭土为粉体原料,KOH溶液为激活剂,采用振动成型方法,在20℃下养护24 h,制备矿物聚合材料。实验样品静置固化28 d,采用压力试验机可测得其抗压强度高达24~65 MPa。矿物聚合材料制品在1 d、3 d、7 d、28 d的X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)等测试分析表明,高炉渣中的玻璃相在强碱的作用下发生溶解,之后形成Si、Al低聚体,最后形成各种晶体。采用矿物聚合材料可以有效地固定Pb2+。用含Pb2+的溶液配制矿物聚合材料,静置固化28 d,测其抗压强度以及Pb2+溶出率。实验结果表明,Pb2+的存在降低了矿物聚合材料的1 d的抗压强度,但对7 d及28 d抗压强度没有影响,聚合材料对Pb2+固定率达到99.9%。     

高表面活性矿物对Zn~(2+)的吸附机理及其环境意义

本文利用高表面活性矿物蒙脱石、蛭石、沸石在一定的介质条件下对Zn2 +进行吸附实验研究。蒙脱石和蛭石对Zn2 +的等温吸附线呈双“S”型 ,而沸石对Zn2 +的等温吸附线则呈“Langmuir”型。三种矿物对Zn2 +的吸附容量大小顺序为 :蒙脱石 >蛭石 >沸石。运用粉晶X射线衍射、红外光谱、差热及热重分析等技术对矿物及矿物吸附Zn2 +后的结构特征进行了研究。结果表明 ,蒙脱石吸附锌后其层间域中吸附锌大量水解形成新的物相 ,而蛭石与沸石吸附锌后水解很少。这为利用高表面活性矿物控制和治理环境污染及其可循环利用提供了理论依据。     

稀土长余辉发光材料SrAl2O4：Eu^2＋,Dy^3＋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:Eu^2 ,Dy^3 用X射线粉晶衍射对其进行了物相鉴定，表明在1050℃已经得到纯相的SrAl2O4产物，1150-1400℃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:Eu^2 ,Dy^3 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1200℃，恒温2h，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．     

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.     

氧化锰矿物的生物成因及其性质的研究进展

土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成与微生物作用紧密相关,微生物作用可使自然环境中的Mn(Ⅱ)氧化速率提高105倍。参与Mn(Ⅱ)氧化的微生物在环境中广泛存在,已知的典型锰氧化细菌分布在变形菌门、放线菌门或厚壁菌门,它们均通过胞外聚合物中的多铜氧化酶来催化氧化Mn(Ⅱ)。细菌氧化Mn(II)成Mn(Ⅳ)是酶催化的两个连续的快速单电子传递过程,Mn(Ⅲ)在溶液中以与酶结合的瞬时中间态出现。生物形成氧化锰的最初形态为层状锰矿物,与δ-MnO2或酸性水钠锰矿很类似,且结晶弱,粒径小,锰氧化度高,结构中的八面体空穴多,因而比化学形成的氧化锰具有更强的吸附、氧化等表面活性。环境中Mn(Ⅱ)微生物氧化及形成的Mn(Ⅲ)中间体与碳、氮、硫等生命元素的地球化学循环的关系令人关注。     

白云石中Mn~(2+)及其占位的电子顺磁共振研究

本文用EPR法研究了白云鄂博矿床白云石中Mn~(2+)在Ca、Mg两个位置上的分配。通过比较白云石与菱镁矿中Mn~(2+)的精细结构线间的强度比,确定了几乎所有Mn~(2+)都处于Mg位置。其自旋哈密顿参数为:g=2.0022,A_∥=93.0×10~(-4)T,A_⊥=91.4×10~(-4)T,D=153.3×10~(-4)T。实验结果表明,白云石中Mn~(2+)的位置分配不取决于Mn~(2+)的浓度。离子半径和配位氧八面体畸变程度是控制位置分配的两个主要因素。     

环境矿物材料处理砷(As)污染水的研究进展

由于砷化物具有较大毒性并且目前应用广泛,它对环境特别是水环境造成的污染已较为严重.环境矿物材料以其经济、有效、易获得、无二次污染等特点,在重金属污染水处理方面显示出了较大优势.本文综述了国内外在利用环境矿物材料处理砷污染水方面的研究进展并对此提出了几点建议.     

溶出珊瑚砂中Ca~(2+)、Mg~(2+)的动力学实验研究及其影响因素

通过改变固液比、摇床转速、珊瑚砂粒径、温度、溶液pH值及溶液含盐量等参数,对珊瑚砂在水溶液中溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)进行了实验,以探讨溶出过程中的动力学规律和影响因素。实验结果表明,珊瑚砂中Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出量随反应时间逐渐增大;摇床转速越快、固液比越大、温度越高、溶液pH值越低,Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出量越大;当珊瑚砂粒径为2.36~4.75 mm、溶液含盐量为100 mg/L时,Ca~(2+)、Mg~(2+)溶出量最大。统计分析表明,摇床转速、温度及溶液p H值均对珊瑚砂溶出有显著影响,但溶液p H值影响最大。珊瑚砂在水中的溶出过程符合收缩核内扩散模型,表明控制整个溶出过程反应速率的决定因素是内扩散速率;在15~40℃时,珊瑚砂在纯水中溶出Ca~(2+)、Mg~(2+)的活化能分别为78.07和74.91 k J/mol。