美国通用电气公司宝石级合成翡翠的振动谱学研究

对近来面市的美国通用电气公司的宝石级合成翡翠,使用傅里叶红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪等谱学分析测试仪器进行测试,研究其振动光谱,试图从振动谱学的角度分析研究这种合成翡翠的特征,并比较它与天然翡翠的异同。研究结果表明： 在红外光谱方面： 美国通用电气公司宝石级合成翡翠的指纹区与天然翡翠的基本相同; 而在基团频率区,则有明显的不同： 在3 400～3 700 cm-1范围内显示一组由OH的伸缩振动导致的特征吸收谱带: 3 375,3 471和3 614 cm-1。揭示了合成翡翠中含有一定数量的羟基。在拉曼光谱方面,一组376,700,989和1 039 cm-1的尖锐吸收峰一方面显示了和天然翡翠的拉曼特征一致性,另一方面也显示其具有完好的结晶形态,红外光谱和拉曼光谱均显示了样品中重质量的阳离子的缺乏。     

稀土氟碳酸盐矿物的振动光谱研究

利用红外光谱、拉曼光谱和X射线能谱研究了四川冕宁氟碳铈矿和内蒙白云鄂博稀土矿区的黄河矿、氟碳钙铈矿、氟碳铈钡矿的谱学特征。结果表明,振动光谱是表征稀土氟碳酸盐矿物结构和组分特征的有效手段。CO32-离子的ν3红外谱带或ν1拉曼谱带的频率位置、谱带分裂状况和谱峰数目取决于矿物分子中的CO32-离子数目。而CO32-离子的ν2红外谱带或ν4红外和拉曼谱带的特征可区分稀土氟碳酸盐矿物、钡稀土氟碳酸盐矿物和钙稀土氟碳酸盐矿物。发现氟碳酸盐矿物中混有少量的重晶石。     

4-乙烯基联吡啶金属配合物的光谱研究

采用水热合成法以4-乙烯基联吡啶（dpe）为有机配体与铜,锌和镉的硫酸盐合成了三种金属有机配合物,利用红外、拉曼、紫外-可见光谱对dpe及合成的配位化合物进行了对比研究,对主要红外和拉曼谱带进行了归属,讨论了配体dpe和配合物的特征谱带与其结构间的关系。红外吸收光谱上,dpe中C—C伸缩和C—N面内弯曲的复合振动,在Cu-dpe,Zn-dpe和Cd-dpe配合物中分别位移到较高的波数处。在拉曼光谱中,对于相应的C—N,CC, C—C和C—H键的振动频率也看到了相同的变化规律。在紫外-可见光谱中,Zn-dpe,Cd-dpe分别只有一个配体本身的跃迁吸收峰,而配合物Cu-dpe由于发生了d—d电子跃迁,产生两个吸收峰,分别归属为配体本身的跃迁吸收谱带和配位体场吸收谱带,可见同一种配体与不同的金属离子合成的配位化合物,由于金属离子核外电子分布的不同,其紫外-可见光谱有很大变化。     

衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)在琥珀检测与研究中的应用

红外光谱分析是矿物材料研究中常用的一种表征手段,而衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR) 由于其快速、无损且能够进行微区检测等优势在而被广泛使用。以不同产地琥珀、柯巴树脂和覆膜处理琥珀为研究对象,通过BRUKER LUMOS独立式红外显微镜对样品的ATR-FTIR光谱进行测试与分析。结果表明：ν(CC)伸缩振动在1 643 cm-1和δ(芳C—H)弯曲振动在889 cm-1两处的红外吸收谱带均出现在多米尼加和俄罗斯琥珀中;由ν(C—O)伸缩振动在1 300～925 cm-1范围内的红外吸收谱带对于琥珀的产地具有一定的指示意义;ν_as(CH₂)不对称伸缩振动在3 080,1 643和887 cm-1三处的红外吸收谱带为柯巴树脂所特有,具有重要的鉴定意义;覆膜琥珀显示琥珀和人工树脂混合红外光谱,除琥珀特有的红外光谱之外,760和702 cm-1红外吸收谱带为人工树脂中γ(芳C—H)面外弯曲振动所致。ATR-FTIR在琥珀的成因、产地及优化处理品种的检测具有重要的意义。     

人工翡翠的高温高压合成及表征

模拟天然翡翠成矿原理,采用优化的合成工艺,在高温高压下将非晶质的翡翠成分粉末转化为晶态翡翠,部分合成翡翠的质地温润细腻、色泽均匀,具有高档翡翠的品质。X射线衍射(XRD)物相分析和扫描电镜(SEM)显微分析结果表明:合成样品结晶矿物为硬玉,且结晶程度较好,晶粒细密,编织致密有序。拉曼光谱显示,合成翡翠的拉曼特征峰位与天然翡翠一致,且谱线尖锐,表明其结晶程度高。合成翡翠的硬度、密度和热稳定性等常规宝玉石参数也与天然翡翠接近。研究发现,在实验所采用的温度、压力范围内,温度对合成翡翠晶粒的生长和编织情况有很大的影响。     

缅甸墨绿色长石质玉石谱学特征研究

采用X射线粉晶衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、激光拉曼光谱和紫外可见吸收光谱等方法,对产自缅甸翡翠矿区的一种类似于绿辉石质翡翠的墨绿色玉石品种进行了化学成分、矿物成分及谱学特征研究。XRD表明该玉石主要成分为钠长石与钙长石,XRF测试表明该玉石属于富铁的斜长石亚族,端元组分在Ab0.731An0.264Or0.004～Ab0.693An0.303Or0.004之间。利用拉曼光谱对比分析了该玉石与钠长石、钙长石的谱学特征,并对各特征谱峰作出指认。紫外-可见吸收光谱测试表明其墨绿色与所含较高的Fe3+以及Cr3+的d—d电子跃迁有关。     

银(Ⅰ)、镉(Ⅱ)4-巯基吡啶配合物的光谱研究

采用常规溶液反应蒸发法以4-巯基吡啶(简写为4-MPy)为有机配体与银、镉的硝酸盐合成了两种金属有机配合物。并利用红外、拉曼、紫外-可见光谱技术对4-MPy及合成的配位化合物进行了研究,对主要红外和拉曼谱带进行了经验归属,并进一步讨论了配体和配合物的特征吸收谱带与配合物结构间的关系。在红外光谱中,配体在1 459cm-1处的吸收峰归属为CC和CN复合振动峰,形成配合物后在两种配合物中,此吸收峰分别向高波数位移至1 464和1 464cm-1。在拉曼光谱中,两种有机配位化合物在1 004和1 008cm-1处归属为环呼吸振动峰、在1 617和1 615cm-1处归属为环伸缩振动峰、在720和720cm-1处归属为β(C—C)和ν(C—S)的复合振动峰,各自十分相似。     

新疆和田透闪石软玉的振动光谱

采用X荧光光谱、X光粉晶衍射、红外光谱和拉曼光谱等对新疆和田地区的白色、青色和黑色透闪石软玉进行了化学成份和振动光谱研究。在通过X光粉晶衍射判定所采样品全部属于透闪石质软玉后,采用红外光谱仪和拉曼光谱仪对样品进行振动光谱测试,并结合化学成分测试结果分析白玉、青玉和墨玉等不同颜色的软玉中透闪石晶体结构M1、M3位置中阳离子占位情况。红外光谱中M—OH吸收谱带显示样品在M1及M3位置不仅有Mg2+和Fe2+,还有Fe3+。M—OH的吸收谱带和振动光谱特征与化学成分测试结果一致。在此基础之上,总结了新疆和田透闪石软玉中阳离子的种类和含量对振动光谱的影响。     

云南龙陵黄龙玉的振动光谱及XRD光谱表征

黄龙玉是云南省龙陵县近年发现的新玉石品种,在国内市场热度较高。目前对其矿物组成和光谱特征还未有报道。在常规的宝石学测试基础上,重点采用激光拉曼光谱仪、红外光谱仪和X射线粉晶衍射(XRD)分析方法,对其振动光谱特征和矿物组成进行了细致的研究。结果表明,黄龙玉显示典型的石英质玉石的振动光谱特征,主要红外吸收谱带位于1 162,1 076,800,779,691,530和466 cm-1处,分别属于Si—O—Si非对称伸缩振动、Si—O—Si对称伸缩振动、Si—O—Si弯曲振动。其中在800 cm-1附近谱带有分裂,表明黄龙玉结晶程度较好。拉曼光谱中,归属Si—O—Si弯曲振动的谱带强度较高,主要拉曼散射峰为463和355 cm-1。XRD结果证实,其矿物组成为较纯的石英,红色样品中还含有微量的赤铁矿,是其产生红色的原因。这是首次系统研究黄龙玉的红外光谱、拉曼光谱及XRD谱学特征,为其鉴定、定名及后续的研究提供科学依据。     

二硫纶和菲咯啉二酮混配金属锰(Ⅱ), 铁(Ⅱ), 钴(Ⅱ)配合物的红外光谱与配位模式

报道了新近合成的二氰基二硫纶和菲咯啉-5,6-二酮混配锰(Ⅱ)、铁(Ⅱ)及钴(Ⅱ)配合物MLL′(L=mnt2-,1,2-二氰基乙烯-1,2-二硫醇离子;L′=phen-5,6-dione,菲咯啉-5,6-二酮)红外-远红外光谱实验数据。在红外及远红外光谱中,特征ν(CN),ν(CO),ν(CC),ν(CN),ν(C—S),ν(M—S),ν(M—N)吸收较强,远红外光谱表明配合物中M—S键比M—N键强。利用群论方法分析了标题配合物MLL′的简正坐标和配位模式,探讨了这类配合物的红外光谱与结构的关系。标题配合物中过渡金属离子与二氰基二硫纶和菲咯啉二酮形成四配位的畸变四面体构型,其对称性近似于C2和C2V。     

核酸碱基的付立叶变换红外拉曼光谱特征

本文给出了核酸碱基付立叶变换红外（ＦＴ—ＩＲ）激光拉曼光谱特征，并与可见光激光拉曼光谱进行了比较。结果表明，付立叶变换红外激光拉曼获得较可见光激光拉曼光谱波数范围更宽（低波数）的谱带范围，所获谱图荧光干扰小，谱图质量明显高于普通激光拉曼光谱谱图。     

多金属氧酸盐α-Na7H[GaW9Fe3(H2O)3O37]·16H2O合成和光谱

合成了α Na7H[GaW9Fe3 (H2 O) 3 O3 7]·16H2 O(简写为α GaW9Fe3 ,以下类同 )通过红外、紫外、元素分析、光电子能谱、极谱等手段进行了表征 ,并对该配合物的红外、紫外、元素分析、光电子能谱进行分析。配合物的红外光谱都出现了Keggin杂多阴离子所具有的νas(W—Oa—W ) ,νas(W—Ob—W ) ,νas(W—Oc—W) 和νas(W—Od—W ) 四种基本特征振动峰 ,表明所合成配合物也具有Keggin结构。所合成的配合物的紫外光谱都在2 10和 2 6 8nm附近有两个荷移跃迁带 ,分别对应于Od—W的 pπ dπ 荷移跃迁和Ob/Oc的 pπ dπ 荷移跃迁。Ob/Oc 的 pπ dπ荷移跃迁为特征吸收峰。GaW9和GaW9Fe3 都有一个 4电子还原波 ,且E1/ 2 比GaW9更负 ,因此所合成的配合物GaW9Fe3 为α体。GaW9Fe3 室温的磁矩比有效磁矩纯自旋值 6 0 3× 10 -2 3 A·m2 低 ,这暗示了杂多阴离子的三金属簇中 3个铁原子间存在反铁磁性自旋交换作用。对M ssbauer谱进行了分析 ,铁与桥氧之间形成了d pπ键 ,铁的d轨道与桥氧的 p轨道发生了重叠 ,p ,d电子之间产生了反磁性交换。因此M ssbauer谱是研究配合物磁性的有效手段。对该配合物的红外、紫外、光电子能谱、M ssbauer谱进行分析。为深入研究磁性与配合物结构的关系 ,为进一步研究其作为功能材     

宝石级氟磷锰矿的化学成分及光谱学表征

氟磷锰矿是一种稀有矿物,宝石级氟磷锰矿可呈现高饱和度的红橙色.选取三颗来自巴基斯坦的样品,通过电子探针、拉曼光谱、红外光谱和紫外-可见光吸收光谱进行系统研究,旨在获得其化学成分、光谱学特征,分析致色离子,为其品种鉴定、优化处理等提供重要数据.样品平均化学成分化学式为(M n1.66,Fe0.17,Ca0.15,Mg0....     

红外和拉曼光谱的煤灰矿物组成研究

研究煤灰中矿物质的性质通常从矿物组成的表征入手。为了分析两种高硅铝煤灰的矿物成分,采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD)技术对煤灰样进行了测试和综合表征,将FTIR和拉曼光谱的分析结果与XRD进行了比较。FTIR结果表明,在1 100~1 000 cm-1范围内高硅铝煤灰出现最强的特征峰,例如石英峰(1 089 cm-1)和偏高岭石峰(1 042 cm-1),它们都归属于Si-O伸缩振动。对原始红外谱图进行二阶导数处理后,可获得重叠峰的峰位,有助于更完整的解析矿物吸收峰,从而获得更丰富的矿物组成信息。煤灰中硬石膏的红外和拉曼光谱发现,在1 157,1 126和674 cm-1的拉曼光谱峰与在1 151,1 120和678 cm-1的红外光谱峰振动模式分别相同且峰位接近,还存在一些完全不同的拉曼光谱与红外光谱峰,表明这两种光谱存在互补性。尽管煤灰中锐钛矿含量很低,但由于Ti-O的极化率很高,因此拉曼光谱显示锐钛矿的144 cm-1峰远远强于石英的461 cm-1峰。XRD结果表明,煤灰中主要存在石英、云母、赤铁矿、硬石膏和未知的无定形相矿物,FTIR和拉曼光谱综合分析的结果表明除了这些矿物,还存在偏高岭石、无定形氧化硅、长石、方解石和锐钛矿等。在定性分析方面,将FTIR和拉曼光谱结合起来比XRD单独获得的矿物组成信息更为详细。     

6-芳基-4(3H)-蝶啶酮化合物的红外特征光谱

总结归属了2-氨基-3-氨基甲酰基-5-芳基吡嗪和6-芳基-4(3H)-蝶啶酮及其苯环对位卤代衍生物的主要红外吸收谱带和特征,讨论了它们随化学结构而变化的一些规律。研究发现苯环取代基的改变对苯环的ν_(C—H)和δ_(C—H)振动都有影响,而Cl和Br的影响作用几乎相同。并且指明了成环前后酰胺类型的变化导致光谱图有明显变化,以及苯环上C—X的红外吸收谱带范围。也可用文中的红外光谱数据来快速鉴别酰胺是否环化为内酰胺。     

钻石的紫外-可见-近红外光谱与光致发光光谱温敏特性及其鉴定指示意义

以液氮温度(约77 K)至室温渐变的样品测试温度,通过紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、405 nm激发光源的光致发光(PL)光谱,结合傅里叶变换红外光谱与钻石观测仪(DiamondView~(TM)),分别对典型的经后期高温高压或辐照处理的天然钻石、高温高压合成钻石和化学气相沉积合成钻石进行光谱学特征研究。结果表明:在不同激发光源或检测环境温度下,钻石的UV-Vis-NIR吸收光谱与PL光谱中具有指向性的特征吸收与已有文献报道结果存在一定的差异。钻石的指纹及其经优化处理的特征吸收较多出现明显的温敏特性,随着样品温度的升高,吸收峰的强度逐渐降低,部分吸收峰消失。钻石吸收光谱中的温敏特征吸收可为其检测、筛选提供指向性依据,同时对开拓新的钻石功能化应用有借鉴意义。     

1,1'联萘-2,2'-二胺拉曼和红外光谱的实验和DFT计算研究

实验测量了1,1''-联萘-2,2''-二胺（BINAM）的红外吸收光谱、可见光激发普通拉曼光谱、紫外共振拉曼光谱.用电子密度泛函方法计算了BINAM的基态几何构型、振动频率、普通拉曼和近共振拉曼强度.通过实验和理论计算对比,对所得红外和拉曼提出了详细的指认,并且分析了各振动模式的特征.BINAM的紫外共振拉曼光谱与普通拉曼光谱相比较,发现有若干拉曼谱带出现了选择性共振增强.基于共振拉曼强度分析,讨论了BINAM可能的激发态几何结构的变形.     

辽宁抚顺煤精官能团表征及热变异行为

以辽宁抚顺地区产出的煤精为研究对象,通过红外光谱测量和变温实验,了解煤精官能团表征及热变异行为。结果显示：辽宁抚顺煤精红外吸收光谱和衰减全反射光谱谱峰均集中于2 900~2 800和1 600~1 200 cm-1两个区域;低温氧化的过程红外光谱拟合处理表征煤精的热变异行为由ν(CH₂)伸缩振动引起的吸收谱带随温度的升高呈下降趋势,而ν(CO)伸缩振动引起的吸收谱带则随温度的上升呈上升趋势,由于受到石化过程中的氧化作用,煤精中的烷烃逐渐减少,而含氧官能团不断增加,由此推测煤精的生成环境是厌氧还原型环境。     

绿松石的激光拉曼光谱研究

对湖北、安徽地区绿松石进行了激光拉曼光谱测试分析。结果表明,绿松石中H₂O,OH-及PO3-₄的基团振动是导致其激光拉曼光谱形成的主要原因。3 510～3 440 cm-1的谱峰是由ν(OH)伸缩振动所致,其中ν(OH)振动导致的强拉曼特征谱峰在3 470 cm-1附近,ν(H₂O)伸缩振动致拉曼谱峰位于3 290～3 070 cm-1附近的较为宽缓的弱谱峰处;由ν₃(PO₄)伸缩振动致强拉曼特征谱峰在1 200～1 030 cm-1之间,其中ν₃(PO₄)振动导致的强拉曼特征谱峰在1 039 cm-1附近,ν₄(PO₄)弯曲振动位于650～540 cm-1范围,ν₂(PO₄)的弯曲振动谱峰位于500～410 cm-1处;不同产地、不同结晶类型的绿松石表现出的拉曼谱峰特征基本一致。     

常见翡翠产地的激光拉曼光谱特征研究

缅甸是商业性翡翠主要产地,危地马拉、俄罗斯也有翡翠产出。不同产地的翡翠价值差异较大,其他产地的翡翠冒充缅甸翡翠以获取价格上涨。迫切需要一种可靠方法来确定地理起源,翡翠的产地研究具有重要的宝石学意义,目前主要在翡翠生成时代、矿物组合、硬玉组分含量等方面探讨不同产地翡翠,缺乏快速有效鉴别产地的方法,以缅甸、俄罗斯、危地马拉翡翠为研究对象,对不同产地翡翠样品的激光拉曼光谱特征研究发现：缅甸翡翠矿物为硬玉、绿辉石、透闪石;危地马拉翡翠矿物相对复杂,为硬玉、绿辉石、绿泥石、榍石;俄罗斯翡翠矿物为硬玉、钠长石、绿辉石。对比不同产地硬玉矿物拉曼特征发现,缅甸翡翠硬玉矿物分别在1 037,988,697,372和201 cm-1等处显示硬玉的典型光谱特征。在1 020,679,369和216 cm-1处附近显示为绿辉石特征拉曼峰,在215,332,394,680和1 073 cm-1 处有明显透闪石吸收峰,为翡翠中的次生矿物。危地马拉翡翠硬玉矿物多叠加680和218 cm-1拉曼峰值,为绿辉石特征的峰值,还含有603,537和306 cm-1附近绿泥石特征拉曼光谱峰值,表明危地马拉翡翠硬玉矿物多被Fe,Mg和Ca元素的类质同像替换,形成硬玉-绿辉石固溶体矿物,硬玉矿物表面检测出603,537和306 cm-1绿泥石特征拉曼光谱峰值,硬玉矿物表面发生绿泥石蚀变。俄罗斯翡翠硬玉拉曼峰值,多叠加1 100,507,473和164 cm-1附近钠长石特征拉曼峰值,俄罗斯翡翠硬玉颗粒普遍被钠长石交代,表面多分布灰绿色网脉,显示1 025,669,366和219 cm-1绿辉石矿物拉曼峰值。