综合评述

  • 稀土元素示踪技术及其在土壤侵蚀研究中的应用

    汤振权;刘刚;许文年;

    稀土元素示踪技术作为一种研究土壤侵蚀的新方法,被广泛应用于土壤坡面侵蚀和泥沙来源等方面的研究。在对稀土元素布设方法、含量测定方法和精度分析方法进行分析的基础上,对稀土元素示踪技术作了总结。对其在坡面侵蚀以及泥沙运移过程中的研究进行了评述,并在此基础上对稀土元素示踪技术的相关问题进行了探讨,指出了目前这些研究中存在的不足,以便为后期稀土元素示踪技术的改进及其在土壤侵蚀研究中的应用提供一定参考。

    2011年05期 v.29;No.133 515-522页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K]
  • 添加MgF_2对烧结NdFeB磁体的性能和微观组织的影响

    徐芳;董显平;张澜庭;刘琼珍;王静;吴建生;

    采用晶界添加MgF2制备烧结NdFeB磁体,通过扫描电镜、透射电镜和性能测试,研究了烧结NdFeB磁体的微观组织及其对磁性能、电阻率的提高和耐腐蚀性能的影响。结果表明:添加适量MgF2可实现在磁体剩磁、矫顽力和电阻率提高的基础上,同时提高材料的腐蚀电位,并且在极化曲线的阳极部分相同电位条件下,具有较小的极化电流密度,从而达到改善NdFeB磁体耐腐蚀性能的目的。磁体显微组织研究表明F元素进入晶界相,形成F含量约为30%(原子分数)、以面心立方为基的有序的NdOxFy相,其与磁性能、电阻率的提高和耐腐蚀性能改善有关。

    2011年05期 v.29;No.133 523-527页 [查看摘要][在线阅读][下载 945K]
  • Sm-Co/α-Fe/Sm-Co三层膜磁性能的微磁学模拟

    张佳;张敏刚;

    以微磁学理论为基础,利用OOMMF软件采用三维动力学模型模拟研究了Sm-Co/α-Fe/Sm-Co交换耦合三层膜体系的磁滞回线,并对其磁性能分别与软、硬磁层厚度的关系进行了系统的分析。研究结果表明:只有当软磁层厚度小于其临界尺寸(5 nm)时,磁滞回线近似为矩形,此时三层膜完全耦合;硬磁层的厚度对体系的磁性能也有着密切的关系,而且硬磁层的厚度对体系软磁相的临界尺寸也有着一定的影响,只有在合适的软、硬磁含量比例的情况下才能得到具有最佳磁性能的三层膜。

    2011年05期 v.29;No.133 528-532页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]

稀土催化

  • Pt/CeO_2/CNTs催化剂对甲醇电催化氧化的研究

    刘春涛;孙雍荣;谷宇;王阔;杜春雨;

    通过微波乙二醇法制备了Pt/CeO2/CNTs催化剂用于碱性体系中的甲醇电催化氧化,考察了不同的CeO2含量对其电催化活性的影响。X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)结果表明,Pt/CeO2/CNTs催化剂中Pt颗粒较小,在载体上分散性较好。循环伏安曲线和计时电流测试结果表明,Pt/CeO2/CNTs催化剂表现出良好的甲醇电催化氧化性能,当Pt与CeO2质量比为1∶0.5时,催化剂电化学活性面积为76.3 m2.g-1,甲醇氧化峰电流密度值为12.95 mA.cm-2。Pt和CeO2之间的协同作用促进了Pt/CeO2/CNTs催化剂的甲醇电催化氧化性能。

    2011年05期 v.29;No.133 533-537页 [查看摘要][在线阅读][下载 575K]
  • 掺杂F~-,Sr~(2+)的氧化铈紫外屏蔽和氧化催化性研究

    戴艳;侯永可;龙志奇;黄小卫;崔大立;

    采用沉淀法合成F-,Sr2+单掺杂和共掺杂的氧化铈,探讨了不同掺杂离子对氧化铈紫外屏蔽性能和氧化催化性能的影响。XRD结果表明,F-,Sr2+单掺杂或共掺杂的CeO2均为立方萤石结构,但衍射峰因掺杂离子的不同而稍有偏移。UV-Vis光谱表明,F-,Sr2+单掺杂和共掺杂的氧化铈的紫外屏蔽性能均优于纯氧化铈。共掺杂氟锶后的氧化铈的氧化催化性明显比纯氧化铈的弱,但是,单掺杂氟离子或锶离子的氧化铈的氧化催化性比纯氧化铈的强。

    2011年05期 v.29;No.133 538-543页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]

稀土发光

  • 新型WLED荧光粉Ca_2MgSi_2O_7:Ce~(3+),Eu~(2+)的能量传递和光色研究

    丘志海;林林;龚慧;陈海滨;吴彬;冯颖;郑志强;

    用高温固相法制备了Ca2MgSi2O7:Ce3+,Eu2+,并研究其发光特性。Ce3+的发射带峰值位于410 nm,对应于Ce3+的5d→4f跃迁;Eu2+的发射带峰值位于530 nm,对应于Eu2+的5d→4f跃迁。双掺样品的发射光谱表明两种离子间存在高效的电偶极-电偶极能量传递。当Ce3+和Eu2+浓度分别为2%和0.125%时,样品发射光谱(λex=360 nm)色坐标为(0.221,0.312),落在白光区。以上研究说明Ca2MgSi2O7:Ce3+,Eu2+是一种适用于近紫外芯片的新型WLED荧光粉,其光色可调谐。

    2011年05期 v.29;No.133 544-548页 [查看摘要][在线阅读][下载 300K]
  • Eu~(2+)掺杂SiAlON基复相荧光粉物相组成及发光性能的研究

    张玉强;刘学建;黄政仁;杨燕;

    采用高温固相法合成了由Ca-α-SiAlON:Eu2+(α相)和β-SiAlON:Eu2+(β相)两相组成的Ca0.25-xSi9.9Al2.1O1.6N14.4:xEu2+系列荧光粉,研究了Eu掺杂浓度及烧结条件对其物相组成及发光性能的影响。结果表明,在0.5 MPa氮气气氛下,1700℃保温1 h的产物中α相质量分数随x值增大先减小后增大,于x=0.025时达到最小值27.0%;产物中α相含量随烧结温度升高而增大,在1900℃时达到55.2%。此体系荧光粉的激发和发射强度与α相含量成正比例关系,且发射峰位置随α相含量增多发生红移。

    2011年05期 v.29;No.133 549-553页 [查看摘要][在线阅读][下载 366K]
  • Ce~(3+)离子激活的Sr_5(BO_3)_3F荧光材料VUV-Vis发光性质

    林惠红;梁宏斌;张国斌;

    利用高温固相法合成了一系列Ce3+掺杂的Sr5-2xCexNax(BO3)3F(x=0.01,0.03,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.35)荧光粉。用XRD表征了荧光粉的相纯度。测定了材料在真空紫外-紫外(VUV-UV)范围的激发光谱和VUV-UV光激发下的发射光谱。研究结果显示:Sr5(BO3)3F的基质吸收峰位置大约在150~190 nm范围,与Xe基稀有气体混合物等离子体发射波长吻合,适于用作PDP和无汞荧光灯用荧光粉的基质材料。从VUV-UV激发和发射光谱来分析,Ce3+在Sr5(BO3)3F中是占据了Sr(1)和Sr(2)格位,当Ce3+的掺杂浓度较低时,进入Sr(2)格位Ce3+的发光(~390 nm)较强,随着Ce3+的掺杂浓度增加,较低能量Sr(1)格位上Ce3+的发射(~450 nm)增强,因而在同一波长激发下,发射光谱随着掺杂浓度增加发生明显的红移现象,荧光体的发光颜色由蓝紫光(390 nm)向蓝绿光(453 nm)变化。

    2011年05期 v.29;No.133 554-559页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K]
  • Er~(3+),Sm~(3+)掺杂纳米晶体NaNbO_3的合成和上转换发光研究

    夏从标;丁玲红;张伟风;

    首先用水热法合成了NaNbO3样品,然后用固相法分别合成了NaNbO3,NaNbO3:Er3+,NaNbO3:Sm3+样品,X射线衍射结果表明所制备的粉体NaNbO3(水热法200℃和固相法900℃退火),NaNbO3:Er3+(900℃退火),NaNbO3:Sm3+(900℃退火)为立方相结构,在退火温度800,950和1000℃时是正交晶系,长方体结构。该粉末在980 nm LD激发下,分别发射出中心波长约为526 nm绿色,547 nm绿色和662 nm红色(掺Er3+)、526 nm绿色,550 nm绿色和660 nm红色(掺Sm3+)的上转换荧光。探讨了Er3+,Sm3+的上转换发光机制。研究了晶体的对称性和退火温度对NaNbO3:Er3+样品上转换发光强度的影响,结果表明,随着晶体的对称性降低和退火温度的提高,NaNbO3:Er3+样品的上转换发光强度增强。

    2011年05期 v.29;No.133 560-565页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
  • SrMgB_6O_(11):Eu~(3+)纳米材料的水热法制备及发光性能研究

    朱澄静;徐娟;张月欢;王丽丽;刘爽;潘再法;

    采用水热法制备了Eu3+掺杂SrMgB6O11纳米发光材料。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和荧光光谱对SrMgB6O11:Eu3+样品进行表征。结果表明:采用水热法可以成功地合成粒度均匀、结晶完好的SrMgB6O11:Eu3+纳米发光粉。深入研究了反应温度和pH值对SrMgB6O11:Eu3+纳米材料的晶体结构及形貌的影响。结果表明,在120℃时形成了尖锐且强度最强的衍射峰,同时FESEM也表明此时所得材料为纳米棒组成的规则扇形形貌,此后随着温度的升高,XRD图中衍射峰的位置和强度发生变化,说明荧光粉的晶体结构发生变化,FESEM也表明该荧光粉已变为球形颗粒。归属了发射光谱和激发光谱中各激发峰所对应的能级跃迁。荧光光谱也显示:反应温度和pH值影响着Eu3+在晶格中的对称性,且反应温度为120℃及pH值为9时,Eu3+在晶格中的对称性较好。另外,还初步探讨了纳米粒子的生长机制。

    2011年05期 v.29;No.133 566-570页 [查看摘要][在线阅读][下载 653K]
  • Ce~(3+)-Yb~(3+)共掺CaF_2纳米粒子的近红外发光

    李素文;林君;任慧娟;程子泳;李国岗;彭冲;

    采用简单的水热方法制备了一系列Ce3+-Yb3+共掺的CaF2纳米粒子。XRD测试结果表明,Ce3+和Yb3+不同掺杂浓度下的CaF2纳米粒子结晶良好。SEM和TEM分析表明,纳米粒子的平均粒径为30 nm左右。系统地研究了各样品的发光性质包括激发谱、紫外-可见发射谱、近红外发射谱和荧光寿命。激发Ce3+的5d能级,在900~1050 nm波长范围得到很强的近红外发射。随着Yb3+离子浓度的增加,Ce3+的发射强度降低,Yb3+的发射强度先升高后降低,Ce3+的寿命减少,能量传递效率增加。作为一个下转换光转换器,这种材料应用于硅基太阳能电池前端,能够减少电池热损失,增加电池转换效率。

    2011年05期 v.29;No.133 571-575页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K]
  • 低成本LaPO_4-LnPO_4核壳结构荧光颗粒的合成与表征

    杜鹏飞;李玲;唐睿康;董燕超;方云;夏咏梅;朱飞健;

    LnPO4(LnPO4=LaPO4:Ce,Tb)是被广泛应用的绿色荧光材料,由于所用的主要原材料之一Tb4O7的价格较为昂贵,导致其生产成本居高不下。如能有效合理地降低稀土磷酸盐绿色荧光粉的生产成本,则可望为照明工业带来显著的效益。报道了一种新型的核壳结构材料LaPO4-LnPO4,该材料以较为廉价的LaPO4作为内部核层,三聚磷酸盐水解缓慢释放的磷酸根与稀土离子通过均相沉淀异相成核的方法在LaPO4表面结合形成LnPO4壳层。所得核壳结构颗粒的荧光发射光谱与纯LnPO4完全一致。在还原性气氛中灼烧后,其发光强度可与市售LnPO4商业产品相当。本方法可将稀土磷酸盐绿色荧光粉的合成成本降低45%左右,而且操作简单,易于进行大规模工业化生产推广,对发光照明行业具有潜在的重要应用价值。

    2011年05期 v.29;No.133 576-581页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K]
  • 退火对Ce:YVO_4晶体光谱性能影响

    张守超;阮永丰;王友发;吴周礼;王帅;贾国治;

    采用中频感应提拉法生长了高质量的掺铈钒酸钇(Ce:YVO4)晶体,其中Ce3+离子的浓度为1.0%(原子分数)。对于加工好的晶体薄片分别在中性气氛Ar和还原性气氛H2中不同温度下进行了退火处理。对退火后的样品进行了吸收光谱和荧光光谱的测量。中性Ar中退火对晶体发光效率提高没有作用,H2退火后晶体吸收谱发生显著变化,晶体的发光效率大幅提高。发射光谱中400~600 nm的发射带包含两个发射峰,其中心波长分别在424和469 nm处。并对掺铈钒酸钇晶体作为白光材料的可能性进行了分析。

    2011年05期 v.29;No.133 582-588页 [查看摘要][在线阅读][下载 657K]
  • pH值对硅烷偶联剂表面改性稀土长余辉发光材料的影响

    郭斌;徐杰;陈泳;李本刚;曹绪芝;高勇;郭福全;

    为提高稀土长余辉发光材料SrMgAl4O8:Eu2+,Dy3+在非极性树脂中的分散性和相容性,用硅烷偶联剂YDH-570在强酸条件下对其进行了表面改性。通过质量变化、比表面积、ATR-FTIR、SEM(能谱分析)和发光性能分别研究了该条件下不同pH值改性对材料表面组成、形貌和性能的影响。结果发现:强酸条件下改性效果十分显著;当pH值由0.6增加到0.72时,样品增重率达23.3%,33.3%,53.3%,比表面积净增75.6%,215.2%,265.4%;对于改性效果较明显的pH为0.72的样品,能谱分析证实是一种片状有机包覆层结构;余辉衰减曲线表明,表面改性对材料发光性能影响不大。

    2011年05期 v.29;No.133 589-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]

稀土新材料

  • YBCO薄膜的织构和孪晶的XRD分析

    王书明;王连红;张华;杨坚;刘慧舟;

    采用多元电子束物理气相沉积法在{001}LAO衬底上制备了YBCO薄膜,采用X射线衍射分析了其取向和孪晶结构,结果表明,薄膜中除了8%C取向的四方相外;其余为正交相,而正交相中存在27%的a取向,3%的b取向以及62%的C取向,且C取向晶粒存在面内90°±0.81°<110>孪晶。四方到正交相变不完全引起四方相残留、局部微环境差异、相变应力以及取向性薄膜相变弹性应变能的方向性等是引起正交相多取向以及孪晶的主要原因。

    2011年05期 v.29;No.133 593-597页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
  • 热处理对La_(0.63)Gd_(0.2)Mg_(0.17)Ni_(3.1)Co_(0.3)Al_(0.1)储氢合金微观组织和电化学性能的影响

    李嵘峰;康龙;高志杰;罗永春;

    在氩气气氛和1173 K保温条件下对La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1储氢合金进行不同时间(t=8~168 h)的热处理,采用电感耦合等离子发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、电子探针显微分析方法(EPMA)和电化学测试分析方法对比研究了退火时间对合金显微组织演化和电化学性能的影响。研究结果表明,铸态合金组织由Ce2Ni7型、Gd2Co7型、Pr5Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成,其Ce2Ni7型相的丰度为78.9%,随退火时间的延长,退火合金中Ce2Ni7型相的丰度逐渐增加,当退火时间t=168 h时其相丰度达到94.5%,Ce2Ni7型相结构的晶胞参数和晶胞体积随退火时间增加而减小。电化学测试分析表明,退火合金电极的电化学性能与Ce2Ni7型相的丰度有密切关系,退火时间对合金电极的活化性能影响不大,但合金电极放电容量随退火时间的延长逐渐提高,当t=168 h时,合金电极放电容量达到最大值386.8mAh.g-1;退火时间对合金电极循环稳定性的提高和改善有不同程度的影响,当退火时间t=16~168 h时,经100次充放电循环后,其电极容量保持率S100=90.3%~91.5%。热处理能有效改善合金电极电化学反应的动力学性能,但不同退火时间对合金电极的高倍率放电性能影响不明显。

    2011年05期 v.29;No.133 598-606页 [查看摘要][在线阅读][下载 906K]

稀土应用

  • 低温燃烧合成Ce_(0.8)Y_(0.2)O_(1.9)固溶体及烧结性能的研究

    燕萍;张丽清;孙旭东;

    以硝酸盐做氧化剂,柠檬酸为燃料,采用低温燃烧法制备纳米级超细Ce0.8Y0.2O1.9(YDC)固溶体。利用TG-DSC,XRD,SEM,FT-IR和BET等手段对凝胶前驱体的热分解行为、相转化过程和YDC粉体的性能进行表征。TG-DSC结果表明,柠檬酸-硝酸盐干凝胶的点火温度约为263.3℃;经XRD测试,粉体经600℃焙烧即形成了单相立方萤石型结构的固溶体,晶粒度为16~23 nm。柠檬酸与硝酸盐摩尔比(CA/N)对粉体的微观形貌、比表面积和烧结活性有显著影响。当CA/N为1.5∶1时,粉体粒子间仅有微弱的软团聚,将素坯在1400℃烧结2 h,得到相对密度为95.6%,平均粒径约为0.7μm的陶瓷烧结体。

    2011年05期 v.29;No.133 607-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 1091K]
  • 铈和镧对Q345B钢在海洋大气中腐蚀行为的影响

    宋义全;陈维;李涛;

    通过周浸实验对普通Q345B钢和含有微量稀土铈(Ce)和镧(La)的Q345BRE钢在模拟海洋大气腐蚀环境下,进行了耐腐蚀性能比较。利用失重和电化学方法进行两者的腐蚀速率比较,利用SEM和XRD分析了两者腐蚀形貌和锈层的特征。结果表明:加入混合稀土铈和镧的Q345B钢的腐蚀速率小于普通的Q345B钢,且腐蚀形貌也发生了变化。锈层分析结果表明,两类钢的内锈层组成均为Fe3O4,Fe2O3和少量的非晶化合物,但添加复合稀土铈和镧的Q345钢表面的锈层比普通的Q345B钢更致密。

    2011年05期 v.29;No.133 615-621页 [查看摘要][在线阅读][下载 834K]

稀土地矿

  • 古海洋环境演化对富钴结壳稀土元素富集的制约

    李江山;石学法;刘季花;任向文;

    为了探讨古海洋环境演化对海山富钴结壳稀土元素富集的制约,本次选取西太平洋Lamont海山具有多层结构富钴结壳L1作为研究对象,逐层取样分析研究,认为古海洋环境演化以及磷酸盐化作用对不同稀土元素的影响不同:Ce含量受海洋生产力水平的制约,与形成时古海洋生产力水平呈正相关关系,但受磷酸盐化影响并不显著;而磷酸盐化对富钴结壳中其他稀土元素影响存在明显差异:导致老壳层中稀土元素相对较少,而重稀土元素则相对增加。另外富钴结壳壳层在生成后可能仍然继续与周边海水发生稀土元素交换,导致壳层生成得越早,其重稀土元素相对于其他稀土元素越富集,而Eu则越亏损。

    2011年05期 v.29;No.133 622-629页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K]
  • 多金属结核/结壳中稀土元素的富集特征及其资源效应

    张振国;高莲凤;李昌存;左文喆;戚龙水;刘胜昌;

    多金属结核/结壳是海洋中最重要的固体沉积矿产之一,蕴藏丰富的铁、锰、铜、钴、镍等金属元素,也是稀土元素的富集体。利用等离子质谱仪/光谱仪对太平洋、大西洋、印度洋及南海北部海多金属结核/结壳11个样品25份试样的稀土含量进行了分析,多金属结核/结壳中稀土平均含量为1265.57×10-6,其中结核平均含量为1096.96×10-6,结壳平均含量1623.88×10-6,大大超过地壳和沉积岩的平均含量。稀土元素的富集主要受控于结核/结壳中铁、锰氧化物及粘土矿物对海水和沉积物中稀土元素的吸附作用,Ce元素高度富集,使其成为多金属结核/结壳矿产开发中可能最先利用的稀土元素之一。

    2011年05期 v.29;No.133 630-636页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K]
  • 粘土矿物对低浓度镧、钕的吸附性研究

    魏斌;张自立;卢杰;

    采用振荡平衡法,对高岭土、膨润土、凹凸棒石等3种不同类型的粘土矿物进行低浓度稀土元素镧、钕的吸附试验;通过ICP测定培养溶液的平衡浓度和吸附量,绘制各自的等温吸附曲线并拟合吸附热力学方程。得出Langmuir方程能较好地描述低浓度条件下3种粘土矿物对稀土元素(La,Nd)的等温吸附过程;发现3种粘土矿物对稀土元素(La,Nd)的吸附性能大小排序为:膨润土>凹凸棒石>高岭土,吸附性能表现的差异性主要由粘土矿物自身的晶层结构决定。

    2011年05期 v.29;No.133 637-642页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]

  • 《中国稀土学报》和《Journal of Rare Earths》投稿须知

    <正>作者投稿请登录本刊网站进行在线投稿。首次投稿时请先点击"新用户注册"项进行作者注册,然后根据提示进行相关操作。投英文稿时建议附中文对译稿或英文摘要(附于文章的尾部即可)。首次投稿时,请提供关于个人学术背景、课题研究背景和论文发表情况的简介。本刊只刊载首发稿,不采用已经发表的译文。编辑部对所发稿拥有网络版和光盘版版权;对文稿有适当修改的权力,改动较大时与作者商榷,如不同意者请来稿时预先声明。文稿请用Microsoft Word编排。文稿自收到之日起4个月内本刊发出

    2011年05期 v.29;No.133 643页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
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