热处理棕褐色电气石光谱学特征与颜色成因初探

电气石属三方晶系的硼铝硅酸盐,主要有铁电气石、锂电气石、镁电气石、钠-锰电气石等品种,因含不同的过渡元素或色心而呈绿、蓝、黄、红、粉、棕和黑色。选取棕褐色电气石样品在还原和中性气氛加热3 h,结果显示,600 ℃晶体出现大量裂隙;500和450 ℃棕褐色调减弱,透明度大大提升,500 ℃裂隙稍多;350 ℃加热,样品变绿黄棕色;250 ℃加热样品略微变浅,仍为棕褐色调;加热后∥c轴切面见明显绿色与棕色二色性,垂直c轴切面,即{0001}面,为棕色;综合显示,最佳变色温度在450~500 ℃。利用X射线荧光光谱(XRF)、红外吸收光谱(IR)和紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)对热处理前后样品进行分析,样品属于富Mn和Fe的锂电气石。样品中红外特征吸收峰在3 800~3 400,1 350~1 250,1 200~800与800 cm-1,近红外光谱有4 720,4 597,4 537,4 441,4 343,4 203和4 170 cm-1特征峰。热处理后,由M-OH(M为Al,Mg,Fe和Mn等)伸缩和弯曲振动所致的3 800~3 400 cm-1吸收峰减弱,600 ℃消失,与加热失水行为导致的结构水弯曲/伸缩振动减弱有关;近红外光谱4 170和4 720 cm-1吸收消失。棕褐色电气石在∥c轴切面的可见光范围内具有715,540和417 nm吸收带,依次为Fe2+ d-d(5T_2g→5E_g)跃迁、Fe2+→Fe3+(IVCT)、Fe2+→Ti4+(IVCT)所致。样品具有高的Mn含量,417 nm附近的吸收可能存在Mn2+ d-d (6A_1g→4A_1g, 4T_Eg)自旋禁阻跃迁产生的413/414 nm叠加。热处理使Mn3+还原成Mn2+,Mn2+增加导致414 nm吸收峰增强,因此417 nm附近吸收带变化不大。同时,热处理后与Mn3+有关的520 nm吸收也同时消失,520 nm吸收带的存在也可能是540 nm吸收带呈非对称吸收峰的原因。450 ℃以上热处理后,715和417 nm吸收带变化不大,位于绿光区的540 nm吸收带消失,分析认为加热使得部分Fe3+还原为Fe2+,导致Fe2+→Fe3+(IVCT)减少,在∥c轴切面上540 nm吸收显著减弱。540 nm吸收带在绿色光区域,其消失导致绿色光透过,样品呈绿色。     

不同水热条件下TiO_2/电气石复合材料的光催化机制

为了解决TiO_2纳米光催化剂易团聚、禁带宽度大的缺点,本文采用水热法制备了TiO_2/电气石(3%)复合材料,研究了水热时间(2~10 h)和水热温度(120~200℃)对TiO_2/电气石(3%)的光催化性能的影响。发现光催化降解罗丹明B的降解率由单独TiO_2的60%提高到加入电气石后的99.4%。电气石具备自发极化电场效应,降低了TiO_2的禁带宽度和光生电子和空穴的复合率。在水热温度160℃、水热时间4 h条件下制备的TiO_2/电气石(3%)表现出最高的光催化降解罗丹明B的性能。说明TiO_2与这种有自发极化的材料复合能够有效提高其光催化性能。     

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定电气石中的B2O3

建立了氢氟酸-硝酸-磷酸-高氯酸体系密闭溶矿,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定电气石中B_2O_3的方法。实验表明,方法的检出限为0.096mg/L,相对标准偏差(RSD)为0.38%,加标回收率为97.2%~102%。方法流程简单,精密度高,准确度好,可进行批量样品的分析测定,具有实际应用意义。     

电气石表面TiO2微孔空心球簇的制备及光催化活性研究

用溶胶-凝胶技术在紫铜表面制备含电气石矿物粉末的TiO2复合薄膜,研究薄膜的制备方法、显微结构及其光催化活性.用SEM技术研究电气石-TiO2复合薄膜的微观结构和电气石表面TiO2的显微结构,测量了TiO2空心球直径、TiO2空心球簇大小,同时用电子探针对电气石-TiO2复合薄膜中的TiO2空心球簇表面及球簇周围TiO2膜进行了成分分析;并用电气石/TiO2复合薄膜光催化降解甲基橙水溶液,研究电气石对TiO2薄膜光催化活性的影响.结果发现,紫铜表面上电气石微粒均匀分布在TiO2薄膜中,且在电气石微粒表面可形成TiO2微孔空心球和微孔空心半球构成的微孔空心球簇,空心球和空心半球的平均粒径为2μm;经紫外线照射180min后,与不含电气石的TiO2薄膜相比,含电气石0.5;的TiO2复合薄膜对甲基橙的光催化降解率可提高31.9;,电气石可以明显提高TiO2薄膜的光催化活性.     

极性晶体电气石颗粒的电极性观察

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPA)、浮选烘干等手段研究了黑色电气石粉体的带电性质.从电气石粉体的扫描电镜照片中发现,电气石颗粒间存在吸引与排斥;在电子探针研究中,首次直接观察到了电气石颗粒的自发极化产生的电极性.电子束轰击电气石微米颗粒后的显微照片中,轰击区域呈现半明半暗形貌,这种形貌反映了电气石颗粒自发极化的存在.并讨论了电气石颗粒表面电场.     

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定电气石中的B_2O_3

建立了氢氟酸-硝酸-磷酸-高氯酸体系密闭溶矿,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定电气石中B_2O_3的方法。实验表明,方法的检出限为0.096mg/L,相对标准偏差(RSD)为0.38%,加标回收率为97.2%~102%。方法流程简单,精密度高,准确度好,可进行批量样品的分析测定,具有实际应用意义。     

元素中药防治甲型HIN1流感香囊（袋）的研究和应用

综述了将银、硒、锗、锌、蜂产品、中药方剂、电气石、麦饭石等用纳米技术制成香囊（袋）的研究及其在防治甲型H1N1流感中的应用。     

不同水热条件下TiO2/电气石复合材料的光催化机制

为了解决TiO₂纳米光催化剂易团聚、禁带宽度大的缺点,本文采用水热法制备了TiO₂/电气石（3%）复合材料,研究了水热时间（2~10 h）和水热温度（120~200℃）对TiO₂/电气石（3%）的光催化性能的影响。发现光催化降解罗丹明B的降解率由单独TiO₂的60%提高到加入电气石后的99.4%。电气石具备自发极化电场效应,降低了TiO₂的禁带宽度和光生电子和空穴的复合率。在水热温度160℃、水热时间4 h条件下制备的TiO₂/电气石（3%）表现出最高的光催化降解罗丹明B的性能。说明TiO₂与这种有自发极化的材料复合能够有效提高其光催化性能。     

电气石对硅藻土基多孔陶瓷孔结构与孔雀石绿脱色效果的影响

以硅藻土为主要原料,采用固相烧结法和低温煅烧工艺,制备了硅藻土基多孔陶瓷.着重考察了电气石对材料的微观结构、孔径分布等材料孔结构及孔雀石绿溶液脱色能力的影响,通过扫描电镜、压汞仪等手段对不同电气石含量的硅藻土基多孔陶瓷进行了表征.结果表明:当电气石含量为12;时,材料内孔径细小,平均孔径最小177.5 nm,比表面积最大6.83 m2/g;电气石含量由0提高到16;,材料的孔隙率由49.3;降至36.5;,对孔雀石绿溶液的脱色能力逐渐增强.当电气石含量为16;时,反应6 h后,412 nm与618 nm处吸收峰消失.     

巧用液晶显示器上的偏振片

1偏振片及其用途 偏振片利用的是晶体的二向色性（指晶体对不同方向振动的电矢量具有选择吸收的性质）即某些晶体对。光和e光的吸收有很大差异．例如，电气石对。光有强烈吸收的作用，对e光吸收很弱，用它可产生线偏振光．天然晶体偏振器尺寸不大，成本很高．现今广泛使用的偏振片是人工使具有二向色性的细微晶粒的光轴在聚乙烯醇薄膜上定向排列而成的一种透明薄片．