稀土金属学与火法冶金

  • 高性能镁合金丝的制备及其弯曲性能研究

    郭学锋;任昉;

    采用快速凝固(RS)、往复挤压(RE)和正挤压(EX)制备了具有细晶组织的合金丝。丝材的成分为Mg-6.0%Zn-1.0%Y-0.6%Ce-0.6%Zr,直径为Φ2.08 mm~Φ1.50 mm。在前期SEM和STEM分析组织、弯曲极限能力研究基础上,对Φ1.60 mm丝材进行了不同工艺的热处理研究,然后用Instron 5500R试验机分析了丝材的拉伸、弯曲和曲直性能。研究表明,选用300℃保温10 m in,然后水淬T4处理工艺,丝抗拉强度和延伸率分别为402 MPa和12%。在弯曲直径为~6.28 mm情况下,最大弯曲压下速度Vb-m ax为4 mm.m in-1,弯曲压力为59 N,曲直时拉力为59 N。而T6处理后,可以获得高强度和高塑性结合的丝材。实验表明,350℃保温3 h水淬+150℃保温1 d,是最好的T6工艺。处理后,丝材的σb为448 MPa,δ为7.5%。最大弯曲压下速度Vb-m ax为6 mm.m in-1,弯曲压力为52 N,曲直拉力为50 N。

    2011年03期 v.29;No.131 259-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 809K]
  • 不同工艺和原料对Mn_(1.2)Fe_(0.8)P_(0.48)Si_(0.52)化合物磁热效应的影响

    耿遥祥;特古斯;毕力格;王伟;哈斯朝鲁;松林;

    用不同的工艺和原料制备了3个名义成分相同的Mn1.2Fe0.8P0.48S i0.52化合物。X射线衍射结果表明,3个化合物均为Fe2P型六角结构(空间群为P-62m),并且存在少量的(Fe,Mn)3S i相。通过磁性测量发现,3个样品的居里温度有所不同,但是都在室温附近(270~290 K)。以Fe2P为原料制备的化合物具有较大的磁熵变,在1.5 T的磁场变化下其最大磁熵变为13.6 J.(kg.K)-1。以行星样品球磨机制备的化合物具有较小的热滞,最小热滞为6.7 K。这些表明不同的制备工艺和原料对化合物的居里温度、热滞和磁熵变都具有一定的影响。同时低成本的原料、简单的制备工艺、较小的热滞和较大的磁熵变使得Mn1.2Fe0.8P0.48S i0.52化合物成为一种理想的室温磁致冷候选材料。

    2011年03期 v.29;No.131 266-270页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K]

稀土催化

  • Pt/CeO_2催化剂上甲醛催化氧化

    石艳芝;张娜;罗孟飞;鲁继青;

    以CeO2为载体,采用浸渍法制备了负载型Pt催化剂用于低温甲醛氧化反应,考察了Pt前驱体及Pt负载量等因素对催化性能的影响。XRD,TEM和CO化学吸附表征结果表明Pt粒子在载体上高度分散。反应结果表明,以Pt(NO3)2为前驱体比H2PtC l6为前驱体制备的催化剂表现出更好的反应性能,C l-离子的存在降低了催化剂的氧化还原能力,从而抑制了催化活性。此外,催化剂的活性随着Pt负载量的增加而增强,其中Pt负载量为3%时催化剂在30℃时甲醛转化率仍在80%以上。

    2011年03期 v.29;No.131 271-276页 [查看摘要][在线阅读][下载 471K]
  • 钇掺杂有序大孔TiO_2微球的制备与光催化性能研究

    江学良;杨帆;吉钰纯;晏爽;周爱军;

    采用溶胶-凝胶法、胶体晶体模板法制备了钇掺杂有序多孔TiO2微球,利用FTIR,SEM,XRD,XPS,UV-V is分析对其进行表征,并研究钇掺杂前后材料的光催化性能。结果表明:钇掺杂有序多孔TiO2微球规整致密,但局部有孔洞的塌陷。钇掺杂前后有序多孔TiO2微球的晶型没有改变,仍为锐钛矿型。XPS分析发现钇掺杂有序多孔TiO2微球是可行的,材料中含有钇元素含量约为1.0%。UV-V is分析表明钇掺杂使得TiO2吸收光红移至可见光区,甲基橙降解实验显示掺钇有序多孔TiO2微球的光催化性能好于未掺钇TiO2的光催化性能。

    2011年03期 v.29;No.131 277-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K]
  • 制备方法对SrTiO_3可见光光催化活性的影响

    潘烈群;卢晗锋;殷操;俞河;黄海凤;

    采用分步沉积法、溶胶-凝胶法和共沉淀法分别制备了SrTi-F,SrTi-S和SrTi-C三种SrTiO3复合氧化物,XRD,UV-V is,BET,SEM,TEM和EDX对样品进行了表征,并考察了SrTiO3降解亚甲基蓝的可见光光催化活性。结果表明,SrTi-S和SrTi-C样品表现为纯钙钛矿晶相,SrTi-F样品除钙钛矿晶相外还掺杂有少量的Sr2TiO4杂晶相。光催化活性测试表明,SrTi-F表现出最高的活性,其一级反应速率常数是商用P25样品的4.6倍。杂晶相Sr2TiO4的存在有利于SrTiO3复合氧化物光生电子和空穴的传导,可提高催化剂光催化活性。

    2011年03期 v.29;No.131 284-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
  • K_4Ce_2Ta_(10-x)Nb_xO_(30)-WO_3复合物的光催化储能特性

    曹铃林;陈铭夏;田蒙奎;袁坚;上官文峰;

    为获得可见光响应的储能光催化材料,以离子交换法获得的钨酸溶液与可见光响应光催化剂K4Ce2Ta10-xNbxO30(x=0,5,10)为原料,制备了K4Ce2Ta10-xNbxO30-WO3(x=0,5,10)复合光催化剂。采用XRD,TEM,BET,UV-V is等方法表征了材料的物理化学特性,通过电化学方法和抗菌实验对其储能特性进行表征,分析和研究了K4Ce2Ta10-xNbxO30能带结构对其光催化储能效应的影响及作用机制。研究结果表明,稀土元素Ce贡献于K4Ce2Ta10-xNbxO30能带结构的调变,使得K4Ce2Ta10-xNbxO30-WO3复合光催化材料具有可见光储能特性,在黑暗中也显示出一定的储能抗菌效应。该材料的储能性能受Nb含量和K4Ce2Ta10-xNbxO30的导带位置的影响:随着Nb含量的增加,光生电子还原能力下降,导致储能性能降低。

    2011年03期 v.29;No.131 290-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
  • 多孔Ce_(1-x)Nd_xO_(2-y)的微波引诱燃烧合成及其光催化性能研究

    郝仕油;吕灵莉;李群;王芳;卢玢雅;

    采用硝酸铈、硝酸钕、尿素为原料,使用微波引诱燃烧法合成了多孔Ce1-xNdxO2-y固溶体。利用X射线衍射仪、Raman光谱仪、红外光谱仪、扫描电镜、N2吸附-脱附技术、紫外-可见吸收光谱仪等测试手段对产物进行了表征。XRD分析表明,Ce1-xNdxO2-y固溶体的粒径范围在40~60 nm之内,且所有产物为萤石结构。Raman测试表明,在Ce1-xNdxO2-y中,由于Nd3+的掺杂而产生氧空位,且空位浓度随Nd3+掺杂量的提高而增加。红外结果证明,Ce-O键的吸收峰在1400 cm-1左右处,由于Nd3+的掺杂而使得在2346 cm-1的吸收峰消失。从SEM和孔径分布结果可看出,产物为多孔结构。紫外-可见光吸收和可见光催化降解实验表明,随着Nd3+掺杂量的增加,Ce1-xNdxO2-y的紫外吸收增强;由于多孔结构和氧缺位的产生,产物在可见光范围内有较明显的吸收。

    2011年03期 v.29;No.131 295-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
  • MnO_x-CeO_2上表面氧性质及其催化碳烟燃烧性能

    张明;付名利;吴军良;黄碧纯;梁红;叶代启;

    运用TPO,XRD,BET,O2-TPD,H2-TPR,XPS等技术,研究了在CeO2中引入不同Mn含量对催化剂表面氧性质的影响,并重点探讨了吸附于氧空位上的原子吸附氧O-与催化碳烟燃烧活性的关联。结果表明:将Mn中引入CeO2后,MnOx-CeO2晶格中可形成较CeO2更多的氧空位,并有利于氧的活化和迁移,生成了较多原子吸附氧O-;MnOx(0.4)-CeO2在碳烟起燃温度区间有最多的原子吸附氧O-,其碳烟起燃活性最高,对应的起燃温度是346℃,比无催化剂时降低了111℃,比CeO2降低了35℃。

    2011年03期 v.29;No.131 303-309页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
  • 镧助剂对Ni_2P/SBA-15催化剂结构及加氢脱硫性能的影响

    魏妮;曾鹏辉;季生福;赵鹏飞;刘辉;李成岳;

    以SBA-15为载体,N i(NO3)2.6H2O为镍源,(NH4)2HPO4为磷源,制备了初始P/N i比为0.8的N i2P/SBA-15前驱体,然后添加La助剂,再经过干燥、焙烧和程序升温氢气还原,制备了一系列不同La含量的La-N i2P/SBA-15催化剂。采用XRD,N2-吸脱附和XPS对催化剂的结构进行了表征,以二苯并噻吩作为模型化合物,对催化剂的加氢脱硫活性进行了评价。结果表明,La助剂的加入能够提高催化剂的比表面积和孔容积,La以La3+的形式存在于La-N i2P/SBA-15催化剂表面;N i以N iδ+和N i2+形式存在于催化剂表面;P以Pδ-和P5+形式存在于催化剂表面。4%La-N i2P/SBA-15催化剂对DBT的转化率最高,在360℃下DBT转化率可达98.4%,显示出良好的深度加氢脱硫性能,添加La的催化剂仍以直接脱硫为主。

    2011年03期 v.29;No.131 310-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K]
  • TiO_2空心微球负载钒、铈催化剂的制备及其对氯苯催化燃烧性能研究

    屈钦;李辉;刘善堂;

    采用水热法制备TiO2空心球,以TiO2空心球为载体,采用等体积浸渍法分别制备了不同V负载量(3%~10%)的V2O5/TiO2和稀土改性后的V2O5-CeO2/TiO2催化剂,利用XRD,SEM,EDS,TEM对TiO2空心球及V2O5-CeO2/TiO2催化剂进行了表征,结果表明,空心球TiO2分散性良好,粒径在1.5μm左右,且其为锐钛矿结构,负载的V和大部分的Ce均匀分散在TiO2空心球体内部或者表面而未破坏TiO2空心球结构。考察了催化剂对氯苯的催化燃烧性能,活性评价结果表明当V负载量在5%时,V2O5/TiO2催化剂对氯苯催化燃烧性能最佳,在掺杂10%的稀土Ce后,催化燃烧氯苯的活性得到明显提高。

    2011年03期 v.29;No.131 316-320页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K]

稀土发光

  • Yb~(3+)和Er~(3+)共掺的GdAlO_3荧光粉体的发光性质研究

    朱建武;赖凤琴;谢小兵;廖金生;游维雄;

    采用溶胶-凝胶法制备了Yb3+和Er3+掺杂的GdA lO3荧光粉体。XRD结果表明样品为正交晶系结构。研究了不同波长激发下的室温发射光谱以及上转换发光光谱。结果表明样品在1550 nm处有很强的荧光发射,并且在样品中存在显著的Yb3+到Er3+之间的能量传递过程。980 nm红外光激发下的上转换发光光谱表明样品有绿色和红色上转换发光,红光的发光强度强于绿光发射,与379 nm激发下的光谱强度相反,这是由于两者的发光机制不同导致的。

    2011年03期 v.29;No.131 321-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
  • 钆、铕共掺杂合成LaPO_4及发光性能研究

    康睿;王昕;刘子峰;王静;

    以La(NO3)3.6H2O,Eu2O3,Gd(NO3)3和H3PO4为原料,在pH=9时合成了LaPO4:Eu,Gd粉体,并进行了煅烧。进行了XRD,SEM,荧光性能测试。结果表明:煅烧前的LaPO4:Eu,Gd具有六方相,径向约20 nm,长度100~200 nm枝杈状结构,发光较弱。煅烧后LaPO4:Eu,Gd逐渐变为单斜结构,发射强度也随温度升高而增加,1000℃后样品变为完全的单斜相,颗粒长大,出现团聚,发射强度也达到最大值。荧光图谱还发现了Gd3+对Eu3+的能量传递效应。

    2011年03期 v.29;No.131 325-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K]
  • 铈、钐掺杂YAG微晶玻璃制备及光谱性能

    金怀东;向卫东;梁晓娟;黄海宇;华伟;董永军;

    以Y2O3-A l2O3-S iO2-L i2O-K2O-Na2O玻璃作为Ce,Sm掺杂基质玻璃,制备出白光LED用YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃。利用X射线衍射、荧光光度计对微晶玻璃的晶相、光谱性能及荧光寿命进行了研究。结果表明:掺杂铈或铈钐共掺杂基质玻璃在1400℃热处理得到的几乎是纯YAG晶相;并且YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃在454 nm有特征激发峰,说明它们能被蓝光芯片有效激发;在蓝光芯片激发下,YAG:Ce微晶玻璃在480~700 nm产生有效发射,发射光谱中心波长531 nm,同时铈钐共掺微晶玻璃在566,602,615,650 nm都有窄的发射峰,可以提高LED s的显色性、降低色温;此外,浓度掺杂实验表明钐的较好掺杂浓度范围是Ce:Sm为10∶2~10∶10;YAG:Ce和YAG:Ce,Sm微晶玻璃的荧光衰减曲线表明,YAG:Ce微晶玻璃的荧光寿命要长于YAG:Ce,Sm微晶玻璃。

    2011年03期 v.29;No.131 331-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]

稀土新材料

  • TiO_2纳米管阵列的制备与稀土掺杂改性研究

    兰宇卫;周立亚;童张法;庞起;王益林;王祥科;

    在水相中采用阳极氧化法制备了高度有序的TiO2纳米管阵列。探讨了稀土掺杂和染料敏化等因素对TiO2纳米管光电性能的影响,并对样品分别进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外吸收光谱(UV-V is)、荧光光谱(FS)和光电测试等性能测定。实验结果表明,通过稀土(Gd3+,La3+,Y3+)掺杂TiO2纳米管的光电性能都有所提升,其中Y3+掺杂的TiO2纳米管的光电效率和填充因子最高达到0.92%和0.59,Y3+掺杂后染料敏化TiO2纳米管太阳能光阳极的光电转换效率增加了近3.2倍。

    2011年03期 v.29;No.131 337-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 1013K]
  • 钆对La-Mg-Ni系A_2B_7型储氢合金微观结构和电化学性能的影响

    林振;罗永春;高志杰;康龙;

    用高频感应熔炼方法制备了稀土系A2B7型La0.83-xGdxMg0.17N i3.05Co0.3A l0.15(x=0~0.5)储氢合金,在Ar气氛中和1173 K下对铸态合金进行退火处理,通过X射线衍射(XRD)、电子探针显微分析方法(EPMA)和电化学测试等分析方法系统研究了稀土Gd部分替代La元素对合金微观组织和电化学性能的影响规律。研究结果表明,合金退火组织主要由Ce2N i7型、Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuN i3型和CaCu5型相组成,稀土Gd元素能有效减少和抑制退火组织中CaCu5型相的形成,随Gd含量x增加,合金相组成中A2B7型(Ce2N i7和Gd2Co7型)相丰度呈先增加后减小的规律,当x=0.2时其相丰度最大(91.0%)。合金的PCT吸氢平台压随Gd含量的增加而升高,x=0.5时吸氢平台压力接近0.1 MPa,x=0.2时合金的吸氢量达到最大值1.34%。电化学测试分析表明,随Gd含量x的增加,合金电极最大放电容量和容量保持率均呈先增加后减小的规律,适量的Gd元素可明显改善合金的综合电化学性能。当x=0.2时,合金电极放电容量达到最大值392.9 mAh.g-1,经100次充放电循环后其电极容量的保持率S100为91.2%,具有较好的综合电化学性能。

    2011年03期 v.29;No.131 344-350页 [查看摘要][在线阅读][下载 989K]
  • La_(0.7)Pr_(0.15)Nd_(0.05)Mg_(0.3)Ni_(3.3-x)Co_(0.2)Al_(0.1)(Co_(0.75)Mn_(0.25))_x(x=0.0,0.2,0.4,0.6)的电化学性能研究

    覃铭;熊凯;蓝志强;刘奕新;郭进;

    在Ar气保护下用悬浮熔炼制备La0.7Pr0.15Nd0.05Mg0.3N i3.3-xCo0.2A l0.1(Co0.75Mn0.25)x(x=0.0,0.2,0.4,0.6)合金,系统研究了Co和Mn对合金储氢性能和电化学性能的影响。XRD相分析表明,合金相主要由(La,Pr)(N i,Co)5,LaMg2N i9,(La,Nd)2N i7和LaN i3相组成;添加Co和Mn后合金中(La,Pr)(N i,Co)5,(La,Nd)2N i7和LaN i3相晶胞体积增加,LaMg2N i9相晶胞体积变小。合金放氢PCT曲线测试表明,随着合金中Co和Mn含量的增加,合金吸氢量先减小后增加,放氢平台压下降,合金氢化物稳定性增加。合金电极电化学性能测试表明,添加Co和Mn使合金电极放电容量减小,容量保持率S100从53.2%(x=0.0)增加到63.0%(x=0.6),合金电极的电循环稳定性增强,高倍率放电性能HRD1500先增加后减小。此外,合金电极的极化电阻先减小后增加,交换电流密度、循环伏安特性阳极峰电流密度和极限电流密度先增加后减小,合金内氢原子扩散系数先增加后减小,表明添加适量的Co和Mn可以提高合金电极的电化学动力学性能。

    2011年03期 v.29;No.131 351-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 621K]
  • LaNi_(3.8-x)Al_x(0≤x≤0.5)多相储氢合金的结构及电化学性能

    闫小龙;刘增彦;宋秀芹;柴玉俊;侯登录;

    采用真空电弧熔炼法制备了LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)储氢合金,并在氩气气氛中进行退火处理。通过X射线衍射(XRD),S ievert′s方法和电化学测试分别分析了合金的物相结构、储氢和电化学性能。研究结果表明:LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)合金主要由LaN i5,Ce2N i7,Pr5Co19和Ce5Co19型相组成。随着A l的变化,各相相丰度发生变化,而相丰度的变化影响了合金的滞后和吸/放氢平台压力。随着x的增加,LaN i3.8-xA lx(0≤x≤0.5)合金的放电容量先增大至270 mAh.g-1(x=0.3),然后缓慢降低;在x=0.3时合金显示出较好的充/放电循环稳定性。极化电阻和电化学交流阻抗则随着x的增加缓慢降低,交换电流密度增大,导致高倍率放电有所增大。

    2011年03期 v.29;No.131 360-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
  • SiO_2-CeO_2复合氧化物对硅片的抛光性能评价

    柴明霞;周雪珍;

    用合成的S iO2-CeO2复合氧化物对单晶硅片进行抛光,测定其抛光速率与制备条件及浆料配制条件之间的关系。结果表明:经800℃煅烧后制得的硅铈摩尔比nS iO2∶nCeO2为2∶1的复合氧化物对硅片具有最大的抛蚀速率。与此同时,选用三乙醇胺和六偏磷酸钠分别作为浆料的pH调节剂和分散剂可以获得理想的浆料分散性和悬浮稳定性。确定了抛光浆料的最佳pH值和固含量分别为11和4%。

    2011年03期 v.29;No.131 365-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K]

稀土应用

  • LaCl_3对辣椒种子酸雨胁迫的缓解效应及其评价

    边才苗;王锦文;

    采用两种评价系统分析了镧对酸雨胁迫下辣椒种子萌发的影响。结果表明,经10 mg.L-1的LaC l3浸种,可显著缓解酸雨(pH 3.5,3.0,2.5和2.0)对辣椒种子的伤害,以活力指数的增幅为标准,缓解能力依次为14.48%,19.24%,15.14%和13.48%;以指标值的增量为标准,只有pH 3.5和3.0时显著提高。同时,镧处理可提高酸雨胁迫下超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化酶的活性,减少丙二醛的积累,在pH≤2.5时,与酸雨处理差异显著,而pH≥3.0时没有明显变化,说明镧处理分别提高种子的抗性和耐受性。基于生长指标是间接的抗逆性指标,不宜作为评价的主体。活性氧代谢指标都有一个阈值,可依据指标值进入正常阈的可能性进行评价。该法的缺点是正常阈只有近似值,但可反映作物生长改善的本质。

    2011年03期 v.29;No.131 371-376页 [查看摘要][在线阅读][下载 539K]

稀土地矿

  • 铕在粉质粘土上的吸附分配比

    于静;金玉仁;司高华;刘东旭;黄云贵;刘杰;郑军芳;刘勇;

    通过静态法研究了Eu在粉质粘土中的吸附情况,实验分析了多种因素对Eu在粉质粘土中的吸附性能的影响。实验测定了粉质粘土中Eu的分配比,研究了粒度、水相pH值、固液比和初始浓度对吸附分配比的影响。结果表明,Eu在粉质粘土中的分配系数为102量级,Eu的吸附分配比随粉质粘土粒度的减小而增大;随着水相中pH增大,Eu的吸附分配比增大;随着液固比增大,Eu的吸附分配比增大。

    2011年03期 v.29;No.131 377-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]

研究简报

  • 超细Eu~(2+)掺杂β-Sialon荧光粉的合成及表征

    丽丽;张骋;冯涛;徐海芳;李强;

    以SiO2,A lC l3.6H2O,Eu(NO3)3、氨水为原料,用溶胶凝胶法制备了前驱物通过碳热还原氮化法(CRN)获得了Eu2+掺杂S i3A l3O3N5(β-S ialon)荧光发光材料。应用X射线衍射(XRD)仪、扫描电子显微镜(SEM)、荧光分光光度计研究了Eu2+掺杂S i3A l3O3N5(-βS ialon)荧光粉物相、形貌及发光性能。在0.45 L.m in-1N2流条件下1380℃保温6 h得到较纯棒状形貌的S i3A l3O3N5(β-S ialon)相。Eu2+掺杂S i3A l3O3N5(β-S ialon)在紫外光部分具有强烈的吸收,其激发光谱的峰值波长为~280 nm,发射光谱的峰值波长为~419 nm,其对应于Eu2+离子4 f65d→4 f7跃迁。

    2011年03期 v.29;No.131 383-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]

科技信息与快讯