绿黄色磷灰石热处理紫外可见光谱研究

摘要

绿蓝色磷灰石因其颜色和"帕拉伊巴"绿蓝色碧玺相似而为消费者所熟知。为了验证此种磷灰石颜色是否经过人工处理,将不同颜色的磷灰石样品分别置于空气气氛下进行400~800℃的热处理。结果表明绿黄色磷灰石经过650℃的热处理就可产生绿蓝色。根据热处理过程中样品的X射线粉末衍射数据,在热处理过程中并未发生相变。为了进一步研究热处理过程中样品颜色的变化行为和实验参数对热处理效果的影响,将绿黄色磷灰石样品分别置于空气和还原气氛下进行300~800℃的对比热处理实验。结果显示不同气氛下样品颜色的变化行为十分相似。因此这也表明绿黄色磷灰石颜色的改变和元素价态的变化没有直接关联。室温下样品的紫外可见吸收光谱(200~800 nm)主要表现在蓝紫区强烈吸收,红橙区有一宽缓的吸收带(620~720 nm),黄绿区透过,出现了515, 528, 578, 739和747 nm等一系列吸收峰。随着热处理温度的升高,样品在可见光范围内的吸收系数大幅降低颜色变浅,吸收截止边逐渐蓝移导致样品逐渐呈现蓝色。与此同时,随着温度升高至400℃, 620~720 nm吸收带中最强吸收峰位置会发生蓝移导致样品的黄色调减弱。当温度达到800℃时,样品褪色, 620~720 nm吸收带消失,但515, 528, 578, 739和747 nm等一系列吸收峰仍然存在。因此绿黄色磷灰石在热处理过程中颜色的变化主要和吸收截止边以及620~720 nm吸收带的变化有关。