作者单位
摘要
1 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室, 河北省金属矿山安全高效开采技术创新中心, 河北 石家庄 050043
2 东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819
3 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
4 河北省地质矿产勘查开发局第六地质大队, 河北 石家庄 050081
含砷黄铁矿、 毒砂是金矿床中重要的载金矿物, 常发育多阶段生长环带结构, 可为认识矿床成因和矿床形成过程提供大量信息。 前人对含砷黄铁矿、 毒砂环带结构的形貌、 成分演化等研究较为充分, 但未见系统的原位拉曼光谱特征相关报道。 同时, 不同环带拉曼谱峰偏移规律的研究也可为认识含砷黄铁矿、 毒砂内部不可见金的赋存状态提供一定参考。 电子探针结果显示, 含砷黄铁矿由内核到外环带(Py1→Py2→Py3), S和Fe含量先减少后增加, As先增加后减少(Py2中砷含量可达10.86%)。 Au含量与As的变化呈典型正相关, 最多可达0.14%。 毒砂由内核到环带(Apy1→Apy2), S和Fe含量减少, As相对增加。 原位拉曼分析显示, 含砷黄铁矿不同环带均主要显示三个拉曼峰, 分别对应于黄铁矿的Fe-[S2]2-变形振动峰(Eg)、 Fe-[S2]2-伸缩振动峰(Ag)和S-S伸缩振动峰(Tg)。 内核Py1的拉曼位移集中在345.8~346.9, 382.0~382.9和434.6~434.8 cm-1; 中间环带Py2为 331.9~338.7, 359.2~365.4和404.3~414.2 cm-1; 外环带Py3为343.0~344.9, 375.5~378.3 和417.3~431.5 cm-1。 Py2的拉曼位移相对于Py1和Py3显著向低频偏移, 偏移量3.1~27.2 cm-1。 分析认为黄铁矿拉曼位移的偏移主要与As、 Au离子的替代作用有关。 含砷黄铁矿中不可见金可能以化学结合态形式进入晶格中, 引起化学键力常数和折合质量的变化, 导致拉曼谱峰振动频率变小, 向低频偏移。 毒砂主要发育六个拉曼峰, 分别集中于136.2~139.8, 174.8~179.4, 198.9~200.7, 307.0~314.2, 338.5~343.9和407.8~410.5 cm-1, 与RUEFF数据库中R050071样品以及相关文献报道的数据相似。 此外, Apy2的拉曼位移相对于Apy1略向低频偏移, 偏移量0.7~5.4 cm-1, 认为毒砂拉曼位移的变化主要与As离子类质同象置换S离子引起的振动偏移有关。 白云铺含砷黄铁矿、 毒砂环带结构中原位拉曼光谱特征的研究, 为不同成分黄铁矿、 毒砂矿物的鉴定提供了丰富的拉曼谱学数据, 为揭示不同环带拉曼谱峰的偏移规律, 探讨不可见金的赋存形式提供了重要参考。
含砷黄铁矿 毒砂 生长环带 原位拉曼光谱 频率偏移 Arsenic-bearing pyrite Arsenopyrite Growth zoning In situ Raman spectra Frequency shift 
光谱学与光谱分析
2020, 40(8): 2525
黄菲 1,2杨多 3孟林 1,2黎永丽 2[ ... ]张宝匀 1
作者单位
摘要
1 国土资源部地球化学探测技术重点实验室, 河北 廊坊 065000
2 东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819
3 武警黄金第四支队, 辽宁 辽阳 111000
过渡金属硫化物黄铁矿是一种优异的光伏材料, 掺杂改性是提高黄铁矿光伏性能的一种重要手段。 为了探究不同Co掺杂量对黄铁矿的晶体结构和吸光性能的影响, 采用热硫化法在360℃时制备出了纳-微米黄铁矿样品。 利用X射线衍射(XRD)和多功能场发射扫描式电子显微镜(FESEM)分析了样品的晶体结构、 形貌特征和晶粒尺寸; 利用能谱仪(EDS)分析了样品的化学成分, 并通过紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)表征了样品的光吸收性能和禁带宽度的变化。 结果表明, 掺Co并未改变黄铁矿的立方晶型结构, 但与未掺杂黄铁矿相比, 样品结晶度变差, 晶粒发生团聚, 尺寸在1~1.45 μm范围内; 掺Co量的增加会导致晶粒尺度略微减小, 但影响不大。 EDS检测表明, 实际样品的掺杂并不均匀, 当掺Co量小于7 at%时, 测试值小于名义掺杂量; 而当掺Co量大于7 at%时, Co易发生富集。 S/(Fe+Co)的比值在1.92~2.05范围内, 表明样品内部的点缺陷数量的变化。 反射光谱表明制备样品的禁带宽度Eg在0.57~0.72 eV之间。 禁带宽度Eg随着掺杂量的增加, 呈现出先减小(Co 3 at%)后增加(Co 5~9 at%)的趋势。 掺Co量从0%增加3 at%时, 样品内部产生的点缺陷数目增多, 形成的附加能级会导致禁带宽度Eg窄化; 随着掺Co量进一步增加, S/(Fe+Co)比值更接近于2, 晶体结构更趋完善, Fe空位或S间隙点缺陷比率降低, 禁带宽度Eg趋近于本征特征, 会导致禁带宽度Eg宽化; 另外, 随着Co含量的提高, 物相中微量的CoS2相增多, 亦会导致较高掺Co量样品的禁带宽度有所宽化。 掺Co量在9 at%的样品的禁带宽度为0.72 eV, 大于同温度条件下未掺杂样品的禁带宽度0.65 eV, 禁带宽度的宽化在理论上有利于提高样品的光电转换效率。
热硫化 黄铁矿 掺杂 光吸收性能 禁带宽度 Thermal sulfide method Pyrite Doping impurities Optical absorption properties Forbidden band gap 
光谱学与光谱分析
2018, 38(7): 2004
作者单位
摘要
湖南师范大学生命科学学院, 湖南 长沙 410081
从我国不同地区采集118份土样,利用温度筛选法分离获得一株苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)6618,镜检观察发现该菌株能产生典型的菱形晶体,PCR分析表明其含有cry1类杀虫基因。采用SDS-PAGE和质谱分析发现该菌株主要产生130 kD原毒素,其组分由Cry1Ae和Cry1Ac原毒素组成。基因序列分析表明该菌株的cry1Ac基因为已知的cry1Ac1,而cry1Ae为新型杀虫基因。毒力生测表明该菌株对棉铃虫(Helicoverpa armigera)幼虫具有显著的杀虫效果。筛选获得的高毒力Bt菌株6618为丰富我国苏云金芽胞杆菌储备和研发新型高效生物杀虫剂提供了菌株资源。
苏云金芽胞杆菌 菌株筛选 cry基因 质谱分析 杀虫活性 Bacillus thuringiensis strain screening cry gene mass spectrometry insecticidal activity 
激光生物学报
2015, 24(4): 373
作者单位
摘要
东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819
铁硫系列矿物是重要的金属硫化物,FeS2和Fe1-xS分别是铁硫系列矿物的重要成员.其中黄铁矿(FeS2)具有较大的吸收系数及合适的禁带宽度,适用于做太阳能电池材料,具有较好的应用前景.前人对不同条件下的铁硫系列矿物光伏特性进行了一定的研究,但对于FeS2和Fe1-xS共存情况下光吸收性能研究较少.FeS2和Fe1-xS分别是铁硫系列矿物的重要成员,由于形成条件较为接近,常共生出现.因此,对FeS2和Fe1-xS光吸收性能的研究具有重要意义.以水热条件下合成微米粒状FeS2-Fe1-xS为样本,分别使用SSX-550扫描电子显微镜、多晶X射线衍射仪(XRD)观测表征粉末晶体的形态、成分和结构.结果表明:所测样品主要为FeS2中立方晶系黄铁矿,含有一定量的斜方晶系磁黄铁矿(Fe1-xS),样品平均粒度在5~10 μm左右.用Cary500型紫外-可见近红外分光光度计在200~2 000 nm范围内测出了样品的吸收谱介于1 860~1 889 nm之间,吸收峰值为1 879 nm.根据带隙(eV)公式计算样品的禁带宽度为0.657 8 eV,对应的“极限转换效率”可达到15%左右,利用第一性原理分析样品禁带宽度变化的原因,并与前人研究结果进行对比.分析认为:矿物内部结构是影响光电转化的重要原因,所合成具有FeS2-Fe1-xS异质结构材料的光吸收特性,较天然地质体中含Co和Ni缺陷的黄铁矿光吸收特性好,光电转换效率有所提高,为深入研究Fe-S系列材料的光伏性能提供了科学依据。
光吸收特征 水热 禁带宽度 光电转换效率 FeS2-Fe1-xS FeS2-Fe1-xS Light absorption characteristics Hydrothermal Band gap Electrical-to-optical conversion efficiency 
光谱学与光谱分析
2015, 35(5): 1290
王秀红 1,*黄涛 1黄菲 2,3张胜男 1[ ... ]高超 1
作者单位
摘要
1 沈阳师范大学物理科学与技术学院, 辽宁 沈阳110034
2 东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳110819
3 过程与矿产资源国家重点实验室(中国地质大学地质), 湖北 武汉430074
以天然黄铁矿为样本, 用Cary 500型紫外可见近红外分光光度计在200~2 000 nm范围内测出了样品的吸收谱和反射谱, 计算出了吸收系数, 并根据Tauc规则算出了样品的禁带宽度。 结果表明: 所测天然黄铁矿光吸收系数在105数量级; 在吸收图谱中出现了明显的肩行结构, 可以判断样品属于间接禁带半导体, 其禁带宽度为0.64 eV, 对应的“极限转换效率”可达到14%左右; 将结果与现在常用的太阳能电池材料进行比较, 分析讨论了光吸收系数和禁带宽度对黄铁矿光电转换效率的影响。 认为: 天然黄铁矿高的吸收系数为黄铁矿以薄膜的形式用作太阳能电池提供了可能, 但是其禁带宽度与理论计算值相比偏小, 可考虑展宽其禁带宽度或制成复合薄膜使用。
黄铁矿 禁带宽度 吸收系数 光电转化效率 Pyrite Forbidden band Absorption coefficient Photoelectric conversion efficiency 
光谱学与光谱分析
2011, 31(9): 2508
作者单位
摘要
1 东北大学, 辽宁 沈阳110004
2 南京大学, 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室, 江苏 南京210008
利用显微激光拉曼技术研究了山西耿庄天然纳-微米FeS2晶须的结构。 发现FeS2晶须中有白铁矿和黄铁矿两种结构类型。 较粗的藕节状、 粗柱状、 串珠状等不规则形貌为白铁矿相, 直线状、 平直、 表面光滑的晶须为黄铁矿相。 耿庄FeS2晶须结晶生长早期以白铁矿相为主, 中期是白铁矿和黄铁矿型结构共存, 晚期以黄铁矿相为主。 晶须生长过程有早期白铁矿结晶向晚期黄铁矿结晶转变的趋势。 而且有黄铁矿包覆白铁矿的生长现象。 FeS2晶须结构相变规律与形貌、 形成时间和成分特点具有关联性。
拉曼光谱 FeS2晶须结构 相变规律 Raman spectroscopy FeS2 whisker structure Phase transformation laws 
光谱学与光谱分析
2009, 29(8): 2112

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