Orbital Calculations of Kaolinite Surface:on Substitution of Al~(3 ) for Si~(4 ) in the Tetrahedral Sites

The surface properties of kaolinite were determined using density functional theory discrete variational method(DFT-DVM)and Gaussian 03 program.A SiO_4 tetrahedral hexagonal ring with two Al octahedra was chosen to model the kaolinite crystal.The total density of states of the kaolinite cluster are located near the Fermi level at both sides of the Fermi level.Both the highest occupied molecular orbit (HOMO)and the lowest unoccupied molecular orbit(LUMO)of kaolinite indicate that kaolinite system can not only readily interact with electron-acceptor species,but also readily interact with electron-donor species on the edge surface and the gibbsite layer surface,and thus,shows amphoteric behavior.Substitution of Al~(3 ) for Si~(4 ) in the tetrahedral site linking the vacant Al~(3 ) octahedra does not increase the surface chemical reactivity of kaolinite,while substitution of Al~(3 ) for Si~(4 ) in the tetrahedral site with the apex O linking Al~(3 ) octahedra increase the surface chemical reactivity of the siloxane surface of kaolinite,especially acting as electron donors. Additionally,substitution of Al~(3 ) for Si~(4 ) in the tetrahedral site results in the re-balance of charges,leading to the increase of negative charge of the coordinated O atoms of the AlO_4 tetrahedra,and therefore favoring the formation of ionic bonds between cations and the surface O atoms in the basal plane.     

水泥熟料X射线定量物相分析方法的对比研究

对水泥熟料物相定量分析的常规X射线衍射法（外标法和重叠峰自清洗法）与X射线全谱拟合法的分析结果进行了对比分析,结果表明,虽然外标法的重叠峰自清洗法对于水泥熟料的物相定量分析是可行的,但其结果的准确性往往不够理想;全谱拟合法由于最大限度地克服了常规X射线衍射存在的纯标样制备难,以及微吸收、择优取向、衍射峰重叠等问题,操作更为简便,分析结果具有更高的准确性。     

彩色电气石致色离子的化学状态研究

为探究不同颜色电气石中致色元素的化学状态及其化学环境,利用X射线光电子能谱方法对绿色调(墨绿色、蓝绿色、淡绿色)和粉红色调电气石样品进行分析。结果表明,绿色调和粉红色调电气石样品中均含有少量的过渡金属离子,如Fe,Mn,Ti,Cr,且不含Li和Be。不同颜色的电气石晶体中过渡金属阳离子的化学状态相同,且分别为Fe3+,Mn4+,Ti4+,Cr3+,但其与阴离子配位的环境有所差别。绿色调电气石样品中虽然Fe的质量分数有较大的差别,但均有部分Fe元素与F结合,即占据晶体结构中的Y位;粉红色电气石样品中,Fe离子没有与F形成配位,仅占据结构中的Z位。相反,在粉红色电气石样品中,Mn主要与F结合配位的方式存在,占据结构中的Y位,而绿色调电气石样品中大部分的Mn与O配位成键,只有少部分的Mn与F结合配位。由于Fe3+,Mn4+离子对之间电荷转移的可能性不大,故电气石的颜色可能主要由于d—d电子跃迁和氧与金属离子(O2--M)间电荷转移吸收引起,尤其是由于化学环境的差异(包括配位阴离子种类、杂质缺陷、结构畸变等)所引起。     

高岭石矿物表面化学的量子化学研究

用量子化学的理论和计算方法，研究高岭石表面的化学状态、表面化学活性位置及其成键特征、结果表明，高岭石分子簇的最高占据轨道基本上是由上、下表面的一些氧原子组成的，且具有较高的能态，说明这些位置具有较高的化学活性，易于与获得电子能力较强的物质形成化学键。而其最低空轨道则主要由硅、铝和少量的侧面O原子组成．相对而言，能级较低，易于与提供电子的体系作用，其化学反应活性较大。因此，当高岭石与带负电荷的离子或离子基团作用时，可能在侧面的位置形成表面化合物。Al和Si都是组成LUMO分子轨道的主要成分，但Al原子的化学活性要大于Si原子，因此，当高岭石表面与提供电子的体系发生化学作用时，最可能的位置应该是八面体的Al原子。     

Characterization of a Rarely Encountered Sericite with Earthy Luster

1　IntroductionMuscoviteisoneofthemostabundantphyllosilicate .Acombinationofperfectcleavage ,flexibility ,elasticity ,lowthermalconductivity ,infusibility ,andhighdielectricstrengthmakesmuscoviteavaluablemineralwidelyusedinindustry .Ontheotherhand ,groundmicahasexcellentpropertiesofdispersivityandsuspensioninmucosityme diumandisusedasakindoffillerinmanyindustrialap plications ,suchaspigment,rubber,paper ,plastics ,aswellasinbuildingmaterials .Generally,thewhitemuscovitewithveryfineparti cles ,…     

复合纳米金膜的制备及其光学性质

本文利用化学还原法制备了不同尺寸的金纳米颗粒,并利用离子自组装多层技术在玻璃基底上沉积了基于金纳米颗粒的复合纳米金膜,研究了颗粒尺寸和成膜厚度对复合金膜光学性质的影响。不同比例的柠檬酸钠与氯金酸产生的金纳米颗粒溶液的紫外-可见光谱随着金颗粒直径增大而红移展宽。适量比例的柠檬酸钠与氯金酸能够产生平均直径为14±1.2nm且尺寸分布均匀的金纳米球;其溶液在518nm处有一特征吸收峰。不同大小的金纳米颗粒形成的薄膜的紫外-可见光谱形状不同,局域表面等离子体共振峰的位置随着颗粒直径的减小而向短波方向迁移。薄膜的沉积层数越多,薄膜表面的颗粒分布越均匀,局域表面等离子体峰的峰值变化也将减小。本工作证实了利用离子自组装多层技术能够快速、简易、低成本地在玻璃基底上沉积具有局域表面等离子体共振的复合纳米金膜。     

大别山太湖榴辉岩变质矿物共生分析

对皖西大别山太湖榴辉岩中的石榴子石（Ｇｔ）、单斜辉石（Ｃｐｘ）、角闪石（Ｈｂ）、蓝晶石（Ｋｙ）、斜长石（Ｐｌ）和方解石（Ｃｃ）等变质矿物进行了矿物共生分析,认为该区矿物共生组合的存在及其变化主要取决于钾钠化学位和温度、压力的变化,在榴辉岩向榴闪岩退变质转化过程中钠交代和温压的降低是重要的物理化学条件。     

湖北嘉鱼蛇屋山金矿氧化带地质特征研究

通过对蛇屋山金矿钻孔资料及浅井资料的深入研究，将松散层自上而下划分为硅帽、褐红色砾粘土、浅色网纹状粘土、棕灰－棕红色粘土、弱风化带等五个层位。金主要赋存于棕灰－棕红色粘土层以及浅色网纹状粘土层的下部。金矿的形成受制于基岩的含金性及第四纪的风化作用，属红土型金矿床。     

Zr/Al基累托石矿物材料的研究

在室温条件下,用取代法和共聚法配制了稳定的Zr/Al二元聚合阳离子,稀溶液法制备Zr/Al基柱撑累托石矿物材料,XRD和FTIR表征Zr/Al基柱撑累托石室温下和300℃、500℃下晶体结构的变化,得出Zr/Al基柱撑累托石矿物材料的热稳定性达到500℃以上,Zr/Al二元聚合阳离子和累托石Si-O层发生了化学键合,形成了[Si-O]-[H(O)-Al(Zr)]键.EMPA分析,当Zr/Al=11时,柱撑累托石中ZrO2的百分含量为5%～6%,Zr4+进入到铝聚合阳离子中,形成了[AlO4(Zr,Al)12(OH)24(OH2)12]7+聚合阳离子.     

巴西Minas Gerais彩色电气石的宝石矿物学特征

利用电子探针、X射线光电子能谱仪、紫外-可见光光度计和傅里叶变换红外光谱仪对产自巴西MinasGerais地区、不同颜色的彩色电气石样品进行了宝石矿物学特征研究。电子探针测试结果显示,该电气石样品中Al2O3和Na2O的质量分数较高,FeO的质量分数相对较低,且含有一定量的MnO和Cr2O3;X射线光电子能谱分析初步证实该样品为锂电气石;结合化学成分与紫外-可见光透过光谱的分析结果认为,微量元素Fe^2＋,Fe^3＋,Mn^3＋,Ti^4＋和Cr^2＋是巴西Minas Gerais彩色电气石样品致色的主要因素之一;红外吸收光谱测试结果显示,该样品在1200～1450cm。范围内存在强的B-O基团致伸缩振动带,含有BO3原子团;其在3000-3750cm。范围内具有H2O和羟基离子致双峰伸缩谱带。比较不同颜色电气石样品的红外吸收光谱发现,其光谱频带数及位置与电气石中的类质同象和化学成分有关。