ИСТИНА

В работе получены новые данные по спектроскопии фельдшпатоидов групп содалита, канкринита и скаполита из лазуритсодержащих метасоматитов, щелочных интрузивных и эффузивных пород. Данные минералы являются природными аналогами новых перспективных микропористых функциональных материалов, которые используются в качестве эффективных люминофоров и рентгеновских фосфоров, компонентов водородных ячеек, мембран для разделения газов и контейнеров для радиоактивных материалов. Комплексное исследование минералов групп канкринита и содалита методами электронной и колебательной спектроскопии привело к установлению основных типов внекаркасных компонентов и их влияние на окраску и люминесценцию исследуемых минералов. Выделено три типа анион-радикалов, приводящие к синей окраске. С наличием в полостях анион-радикала S3●− связана синяя окраска лазурита, большей части гаюинов, нозеана и афганита. Синяя окраска ряда минералов групп канкринита и скаполита вызвана наличием анион-радикалов (CO3)●− [1]. В работе установлено, что такие анион-радикалы образуются в результате распада экситонных возбуждений, локализованных на анионных группах (CO3)2−. Также синяя окраска микропористых минералов может быть вызвана наличием в полостях анион-радикалов S4●− одновременно в двух конформациях – транс и цис [2]. При этом оттенки синей окраски, связанной с каждым из приведенных хромофоров, для разных минералов отличаются друг от друга (рис. 1). Более того, форма и положение полос поглощения, связанных с S3●−, зависит от геометрии полости, в которой она находится, поэтому оттенок синей окраски микропористых минералов с различными типами полостей: содалитовая, канкринитовая и т.п. будет отличаться друг от друга (рис. 2). Однако оттенки синей окраски минералов с одинаковым типом полостей, в которых находится анион-радикал S3●−, практически не отличаются [3]. Другим возможным признаком для быстрой диагностики является фотолюминесценция анион-радикалов S2●−, которые также содержатся в данных минералах. Оттенок люминесценции также зависит от типа полости, в которой находится анион-радикал. Это открывает возможность по определению минералов с помощью обычной камеры в смартфонах. Также в работе приводятся результаты по фото- и термохимическому преобразованию внекаркасных компонентов в минералах групп содалита и канкринита [3]. Наиболее термически стабильными являются хромофоры S3●−, наименее стабильными – S4, которые при нагревании переходят в S3●−. При наличии в полостях каркаса анионных групп CO3 и анион-радикалов S3●−, возможен фотоперенос электрона между ними, что приводит к изменению оттенка синей окраски (рис. 2). Показано, что комбинированный мультиметодный подход, включающий в себя колебательную (ИК и КР) и электронную спектроскопию, и ЭПР, является эффективным инструментом для обнаружения и идентификации внекаркасных компонентов в микропористых материалах.