无色-近无色高温高压合成钻石的谱图特征及其鉴别方法
宋中华, 陆太进, 苏隽, 高博, 唐诗, 胡宁, 柯捷, 张钧
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2016.05.008
实验室发现大量小颗粒的无色高温高压(HPHT)合成钻石与天然钻石混杂镶嵌在各种饰品中,前人提出荧光和磷光特征是主要的快速区分特征,然而荧光、磷光特征的差异并不能完全将HPHT合成钻石与天然钻石区分开来。本文将常规的宝石学观察分析与多种高精度谱学测试相结合,对五粒不同的无色-近无色HPHT合成钻石样品进行深入研究。结果表明,五粒钻石在紫外可见吸收光谱无270 nm吸收或是只有极弱的270 nm吸收,随着颜色级别的降低,270 nm吸收越明显。红外光谱测试显示,各粒样品中都含有不等量的硼元素。光致发光光谱测试表明,HPHT合成钻石含有与微量N、Ni、Si等相关的晶格缺陷。超短波紫外光源激发下,所有的HPHT合成钻石都有强磷光,在钻石观察仪下可以观测到清晰的八面体和立方体分区特征。显然,不同的合成钻石的特征略有差异,但综合其荧光及磷光特征以及红外、紫外、光致发光光谱特征,可以准确地将无色HPHT合成钻石与对应的天然钻石区分开来。
关键词: 高温高压合成钻石, 天然钻石, 紫外可见吸收光谱, 红外光谱, 光致发光光谱, 荧光和磷光特征
利用吸收和发光光谱技术分析高温高压天然富氢钻石的鉴定特征
宋中华, 陆太进, 苏隽, 柯捷, 唐诗, 李键, 高博, 张钧
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201705040072
对不同类型褐色钻石进行高温高压处理和结构特性研究是钻石研究中的难点和重点之一。前人对富氢钻石的研究主要集中于其特殊的生长结构以及其形成环境的探讨,而对富氢钻石经高温高压处理后的变化特征鲜有涉及。本文对经高温高压处理前后的富氢钻石的红外光谱、紫外可见吸收光谱以及光致发光光谱等谱学特征进行了对比,研究其鉴定特征。结果表明:高温高压处理前后的富氢钻石的光谱特征具有明显差异,特别是红外光谱,经处理后的钻石中与氮氢有关的吸收峰如3310 cm-1、3232 cm-1、3189 cm-1等明显减弱甚至消失,并出现与孤氮有关的新的2688 cm-1吸收峰;紫外可见光吸收光谱中,经处理的褐色钻石中的无选择性吸收(钻石呈褐色的原因)变为孤氮的典型吸收,即550 nm至短波的吸收以及N3中心(415 nm)的吸收均明显增强,因此钻石也由原来的褐色变为黄色。钻石经处理前后的光致发光光谱中,与氮原子有关的缺陷类型、峰的强度以及缺陷组合也有变化。本文获得的光谱变化特征,为准确鉴定高温高压处理的黄色富氢钻石提供了依据,也为解释与氢和氮相关的晶格缺陷在高温条件下的变化机理提供了理论基础。
关键词: 高温高压处理钻石, 富氢钻石, 紫外可见吸收光谱, 红外光谱, 光致发光光谱
滦河流域沉积物中重金属分布特征及风险评价
郝红, 高博, 王健康, 周怀东, 陆瑾, 殷淑华, 朱成
沉积物作为重金属污染物的源和汇,对水环境有着至关重要的影响。为了全面了解滦河沉积物中重金属污染现状,采用电感耦合等离子体质谱法对滦河干支流沉积物中重金属含量进行了测定,分析了其空间分布,并采用潜在生态危害指数法对滦河沉积物进行了评价。结果表明:滦河沉积物中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的平均含量分别为60.40、26.15、48.07、76.42、0.30、25.55 mg/kg,其中Cu和Cd含量高于中国水系沉积物背景值。滦河干流的重金属含量空间分布自上游往下游呈逐渐增加趋势。潜在生态危害指数评价结果表明:不同重金属污染对滦河流域生态风险构成的危害由强至弱依次为:Cd>Cu>Pb>Cr>Zn,其中Cu、Pb、Cr和Zn为低生态危害等级,Cd以中等生态危害等级为主。总体上,滦河沉积物重金属处于中等生态危害等级,干流大黑汀水库和支流瀑河宽域处于强生态危害等级。
关键词: 滦河, 沉积物, 重金属, 潜在生态危害指数, 空间分布
多接收器电感耦合等离子体质谱法测定镉标准溶液中镉的同位素组成
高博, 梁细荣, 刘颖, 胡光黔, 曾文, 涂湘林
建立了多接收器电感耦合等离子体质谱仪对Cd标准溶液同位素组成进行分析的实验方法.仪器的质量分馏校正采用Standard-Sample Bracketing法.实验结果用δ114/110Cd来表达.在此研究基础上,以SPEX Cd标准溶液为参考标准,对国外4种Cd标准溶液进行了测定.结果表明,实验测定的精度在0.07‰~0.13‰(δ114/110Cd),与目前文献报道的结果具有相似的精度.以最新SPEX Cd标准样品(δ114/110Cd=0)为基准,计算的δ114/110CdJMC、δ114/110/CdSPEX-1、δ114/110CdBAM1012和δ114/110CdMünster的值分别为0.55‰、0.56‰、-0.65‰和5.14‰,说明不同批次SPEX标准溶液的Cd同位素组成是明显不同的,最新的SPEX Cd标准溶液与SPEX-1 Cd的δ114/110Cd值存在着0.56‰差别.将以SPEX Cd为参考标准的δ114/110CdBAM 1012和δ114/110CdMünster,转化为以SPEX-1或JMC为参考标准后,得到的结果与文献报道的结果在误差范围内一致.
关键词: , 同位素测定, 多接收器电感耦合等离子体质谱法, 标准溶液
新疆石河子城区道路尘土的铅污染和铅同位素示踪研究
黄勇, 高博, 王健康, 李强, 郭太君
城市道路尘土中重金属污染已成为当前重大的环境问题之一。本文对我国西部石河子市城区道路尘土的重金属污染进行评价,利用电感耦合等离子体质谱法测定铅的含量及铅同位素组成,采用地积累指数法评价铅的污染程度。结果显示,石河子市城区道路尘土中重金属铅的含量范围为19.36~84.63 mg/kg,平均含量为37.85 mg/kg,高于当地土壤背景值,但明显低于我国其他大中型城市,表明当前石河子市的环境质量已经受到人为活动的干扰;尘土中铅的地积累指数在-0.59~1.54之间,平均值为0.30,属于轻度污染水平。利用铅同位素示踪法识别铅污染的来源,206Pb/207Pb比值的范围是1.159~1.182,208Pb/207Pb比值的范围是2.391~2.457,均接近于煤炭和建筑材料的铅同位素比值,初步判断石河子道路尘土的铅污染主要受到煤炭燃烧和城市建设的影响。
关键词: 铅污染, 地积累指数, 铅同位素, 道路尘土

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