综合评述

  • 离子吸附型稀土高效提取和分离技术进展

    李永绣;周新木;刘艳珠;李东平;李静;唐群;

    离子吸附型稀土资源(或称风化壳淋积型稀土资源)由于中重稀土含量高而得到国内外的广泛重视。对该类资源的开采和分离加工技术以及相关的环境保护问题进行了述评和讨论,包括矿山提取技术、萃取分离技术、沉淀结晶分离技术、材料前躯体制备技术和环境水处理技术。针对矿山开采中的主要问题,提出了该类稀土实现资源与环境保护性开采的环境工程模式及其对应的技术内涵;根据稀土市场和环境保护要求,讨论了离子吸附型稀土开发过程中今后需要开展的研究工作。

    2012年03期 v.30;No.137 257-264页 [查看摘要][在线阅读][下载 166K]
  • 稀土发光材料技术和市场现状及展望

    刘荣辉;黄小卫;何华强;庄卫东;胡运生;刘元红;

    全面分析了新型节能绿色照明及平板显示用稀土发光材料研究及产业发展状况,特别总结了三基色节能灯照明、半导体照明、液晶显示背光源以及等离子平板显示用稀土发光材料的种类、性能、制备技术及产业状况。指出我国在半导体照明、液晶显示背光源、等离子显示等高端稀土发光材料领域核心知识产权缺乏、市场占有率低,在灯用三基色荧光粉等领域存在制备技术落后、发光效率低、稳定性差等问题。最后,展望了我国稀土发光材料下一步的研发和产业重点和发展趋势。

    2012年03期 v.30;No.137 265-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K]

稀土化学与湿法冶金

  • 稀土萃取分离废水制备高纯碳酸氢镁溶液过程中铁杂质的行为与影响

    刘洪吉;冯宗玉;黄小卫;龙志奇;崔大立;

    以稀土冶炼分离过程中产生的氯化镁废水和白云石为原料制备氢氧化镁,然后采用碳化法制备高纯碳酸氢镁溶液,研究了铁杂质离子的行为与影响。结果表明:碳酸氢镁溶液中的杂质铁是由于二价固态铁发生碳化反应而引入并以重碳酸亚铁(Fe(HCO3)2)形式存在,即碳化反应过程是除铁的核心工序,Mg(HCO3)2溶液经过除铁后沉淀稀土离子可以明显降低沉淀产物中铁杂质含量。本文为氯化镁废水-白云石碳化法制备碳酸氢镁溶液过程中铁杂质离子的去除提供切实可行的理论指导。

    2012年03期 v.30;No.137 273-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 345K]
  • 含氟硫酸体系HEH/EHP萃取铈(Ⅳ)的动力学研究

    严磊;张永奇;王良士;龙志奇;黄小卫;崔大立;

    采用层流恒界面池法研究了2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(HEH/EHP)萃取含氟复杂硫酸体系中铈(Ⅳ)的动力学。考察了搅拌速度、水相金属离子浓度、萃取剂浓度、酸度和温度对萃取速率的影响。试验结果表明:萃取反应为一级反应,萃取反应的正向表观活化能为50.8 kJ·mol-1,属于化学反应控制。试验得到萃取动力学方程为R=k[Ce(HF)(HSO4-)3+]1.05[H2A2]2.07[H+]-2.43,并探讨了反应机制。

    2012年03期 v.30;No.137 278-283页 [查看摘要][在线阅读][下载 420K]

稀土催化

  • 低温燃烧法制备Ce-TiO_2光催化材料与性能研究

    梁愿;桂允陆;刘奎仁;陈建设;

    以硫酸钛为原料,采用低温燃烧法制备Ce掺杂TiO2光催化材料,借助SEM,XRD对样品进行表征。以粉体晶粒粒径和晶型组成为指标确定Ce最佳掺杂浓度为0.3%(摩尔分数)。选取10 mg.L-1的罗丹明B溶液,粉体添加量为1 g.L-1,高压汞灯照射下光催化降解3 h,罗丹明B的降解率为49.15%。选取光照时间1 h,粉体添加量10 mg,菌液浓度103 cfu.ml-1,普通日光灯为光源,检测产品的杀菌率为34.90%,Ce-TiO2粉体的催化活性明显优于纯TiO2。

    2012年03期 v.30;No.137 284-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
  • NO对LaMnO_3与La_(0.8)K_(0.2)MnO_3催化氧化碳烟活性影响

    王志成;付名利;吴军良;黄碧纯;梁红;叶代启;

    采用柠檬酸络合法制备LaMnO3和La0.8K0.2MnO3钙钛矿催化剂,运用程序升温氧化(TPO)考察在不同反应气氛下催化燃烧碳烟的活性,并通过XRD,O2-TPD,NO-TPD,XPS以及NO预处理后O2-TPD等技术对催化剂进行表征和分析。结果表明,NO的存在促进了碳烟的催化氧化,但是对LaMnO3和La0.8K0.2MnO3氧化碳烟的促进效果不同。这与催化剂表面氧空位和活性氧物种有密切联系。

    2012年03期 v.30;No.137 289-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K]
  • 负载型Cu-Mn-Ce催化剂燃烧VOCs反应的载体效应

    黄海凤;凌玮;金丽丽;王庐云;卢晗锋;

    以MgO,Al2O3,SiO2,TiO2和ZrO2为载体,采用浸渍法制备了负载型Cu-Mn-Ce(CMC)三元复合氧化物催化剂,并用TG,XRD,BET和H2-TPR对催化剂进行了表征,以甲苯和丙酮催化燃烧为模型反应,考察了该催化剂的催化活性。结果表明,纯CMC催化剂的铈基固溶体结构表现出优良的催化活性,当CMC负载在SiO2和Al2O3上后,其大比表面积和表面羟基均不利于CMC活性固溶体结构的形成,另外Mn,Cu等过渡金属与MgO载体发生相互作用而破坏了CMC的活性结构。TiO2和ZrO2则较好地保持了CMC活性固溶体的结构,并显著提高了CMC催化剂的高温热稳定性。

    2012年03期 v.30;No.137 295-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K]
  • 钕对苯直接氧化制苯酚催化反应的促进作用

    赵彬;张书香;王程星;赵振波;

    采用溶胶凝胶法制备Cr/Al2O3,Nd-Cr/Al2O3催化剂,通过X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附和透射电子显微镜(TEM)对催化剂进行表征,结果表明稀土的加入增加了负载过渡金属的氧化铝的比表面积,使孔道结构更加规则有序。程序升温脱附(TPD)、程序升温还原(TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和27Al固体核磁共振(27Al MAS NMR)的表征进一步说明稀土金属和过渡金属对载体表面性质和Al配位的影响,在催化反应中铬是主催化剂,钕是助催化剂。将催化剂用于苯一步氧化制备苯酚的反应中,反应结果表明所得催化剂均具有较高活性,并且Nd-Cr/Al2O3的催化活性高于Cr/Al2O3。

    2012年03期 v.30;No.137 301-307页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K]

稀土发光

  • Ag@SiO_2@Y_2O_3:RE~(3+)(RE=Eu,Tb)核壳结构发光材料的制备与性能

    陈言;刘桂霞;栾丹;董相廷;王进贤;孙萍;

    采用均相沉淀法制备了Ag@SiO2@(Y,RE)(OH)CO3.H2O(RE=Eu,Tb)核壳结构微球,经过700℃焙烧后成功制备出Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)核壳结构发光材料。XRD谱图表明Ag核具有结晶良好的面心立方结构;SiO2层为无定型;Y2O3层为立方晶系。FTIR谱图表明核壳之间以化学键相结合。TEM照片表明合成了核壳结构的表面光滑的复合微球,分散良好,大小均匀,Ag核的粒径分布为50±20 nm;SiO2层的厚度为20~30 nm;Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)层厚度约为125 nm。电子衍射图像表明Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)为多晶结构。UV-Vis光谱表明表面包覆使Ag离子的等离子体共振吸收峰发生了红移。荧光光谱表明Ag@SiO2@Y2O3:Eu3+具有Eu3+的特征红光发射,Ag@SiO2@Y2O3:Tb3+具有Tb3+的特征绿光发射,但是发光强度均比纯的Y2O3:RE3+有所减弱,说明贵金属的引入对稀土Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)的发光起到了荧光猝灭的作用。

    2012年03期 v.30;No.137 308-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K]
  • 以粉煤灰为原料合成Eu~(3+)掺杂的铝硅酸钠发光材料

    石文杰;张新磊;李春阳;常加忠;牛天岭;杨向超;王振领;

    以粉煤灰为原料,采用固相法合成了Eu3+掺杂的铝硅酸钠发光材料。利用粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热分析技术(TG-DSC)、荧光光谱仪(PL)等对合成的样品进行表征,并与以分析纯的SiO2和Al2O3为原料得到的样品进行比较。结果表明:由不同的起始原料制备的NaAlSiO4:Eu3+均具有六方相结构;两种样品的形貌均不太规则,由许多小的球形颗粒和块状团聚体组成;由不同原料得到样品的TG-DSC曲线的变化趋势大致相同;在254及395 nm的紫外光激发下,均表现出Eu3+的特征发射。该研究为提高粉煤灰综合利用率、促进资源循环利用、减少其对环境的污染提供了一种新的思路。

    2012年03期 v.30;No.137 315-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]
  • 新型双钼酸盐红色荧光粉的制备及发光性能研究

    谢安;杨伟艺;张旻澍;

    采用高温固相法合成了一种新型的白光LED用双钼酸盐红色荧光粉,利用XRD,F-4500等对其进行了研究。结果表明:该系列荧光粉可以被近紫外光(396 nm)和蓝光(466 nm)有效激发,发射峰值位于615 nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光;而且在钾铕双钼酸盐荧光粉KEu(MoO4)2中引入适量的钨酸能加强其发光强度,而不改变样品的发射光谱的形状和发射峰的位置。此外,在确定WO24-/MoO42最佳比值的前提下,文章还详细探讨了碱金属离子相互置换对样品发光性能影响的机制。

    2012年03期 v.30;No.137 320-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
  • 锂-6玻璃闪烁体中Gd~(3+)-Ce~(3+)能量转移对发光性能的影响

    朱永昌;刘群;高祀建;滕伟锋;欧阳世翕;

    研究了锂-6玻璃闪烁体中Gd3+引入对其发光性能的影响,结果表明:锂-6玻璃闪烁中Gd3+的引入存在Gd3+→Ce3+能量转移机制,有利于提高玻璃闪烁体的发光强度,Gd3+的引入同时提高了玻璃闪烁体的光碱度,使发射波长产生了相应的红移,Stokes位移变大;Gd3+在锂-6玻璃闪烁中较佳掺杂范围在15%左右,过高会产生相应的浓度淬灭效应,反而不利于玻璃闪烁体的发光。

    2012年03期 v.30;No.137 325-329页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]

稀土新材料

  • 氧化钇对高速CBN砂轮用陶瓷结合剂玻璃料性能的影响

    侯永改;祝聿霏;张明岩;邹文俊;

    在CaO-Al2O3-SiO2(CAS)系统微晶玻璃中引入稀土氧化物Y2O3,制备出用于高速CBN砂轮的微晶玻璃结合剂。结合DTA,XRD,SEM等检测手段,研究了Y2O3的加入对微晶玻璃结合剂微观结构及其性能的影响。结果表明:随Y2O3含量的增加,微晶玻璃结合剂的耐火度降低,流动性增大。当Y2O3含量为0.8%(质量分数)时,钙铝硅系微晶玻璃结合剂具有最佳的力学性能(显微硬度753.26 MPa,抗折强度167.50 MPa,磨耗比1∶8.23)。加入Y2O3会影响玻璃的析晶性能,当加入Y2O3为0.8%时,促进析出新晶相Li2Al2SiO10和β-石英,尺寸大小约为0.2~1μm,其具有致密的微观结构,利于用于作CBN砂轮的结合剂。

    2012年03期 v.30;No.137 330-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
  • Sm-La二元稀土对铅基板栅材料显微结构和电化学性能的影响

    王俊;侯广亚;曹华珍;唐谊平;郑国渠;

    为提高铅酸蓄电池板栅材料的性能,在Pb-Ca-Sn-Al合金中添加了Sm-La二元稀土元素,研究其含量对显微结构和电化学性能的影响。利用金相和循环伏安、线性扫描、阻抗-电位、电化学阻抗谱等电化学测试方法对板栅性能进行了表征。结果表明:Sm-La稀土元素的加入促进合金晶粒细化,随其含量的增加,析出物颗粒变小并弥散分布。与添加Sm的合金相比,复合添加Sm-La的材料具有更低的析氢电位,改善了深放电时铅合金上所形成的阳极Pb(II)膜的阻抗特性,表现出良好的性能。

    2012年03期 v.30;No.137 337-342页 [查看摘要][在线阅读][下载 602K]

稀土应用

  • 热处理对LiFe_(1-0.01x)Y_(0.005x)Ag_(0.005x)PO_4薄膜光波导传感元件气敏性的影响

    帕提曼·尼扎木丁;阿布力孜·伊米提;米日古丽·依明;帕提曼·亚森;艾拜都拉·热合曼;司马义·努尔拉;

    以FeSO4.7H2O,H3PO4,LiOH.H2O,AgNO3及Y(NO3)3.6H2O为原料,利用水热法一步合成出了LiFe1-0.01xY0.005xAg0.005xPO4粉体(x=0.5,1.0),并将该材料作为敏感试剂,用旋转-甩涂法做成纳米薄膜固定在锡掺杂玻璃光波导表面,在不同温度下进行热处理。采用紫外-可见分光光度计、测厚仪以及自组装的玻璃光波导气敏测试仪研究了热处理对LiFe1-0.01xY0.005xAg0.005xPO4薄膜光学及气敏特性的影响。研究结果表明:在450℃下进行热处理的薄膜元件具有良好的光学透明及较好的气敏特性。相同浓度的不同挥发性有机气体中,该传感元件对二甲苯气体有很好的选择性响应,其检测响应范围为1×10-7~1×10-3(V/V),响应-恢复时间分别小于5和100 s。

    2012年03期 v.30;No.137 343-349页 [查看摘要][在线阅读][下载 826K]
  • 电沉积Ni/LaNiO_3复合电极及其在碱性介质中的析氧性能

    王森林;鲍晋珍;

    采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿型复合氧化物LaNiO3,然后将其加入瓦特镀镍液中进行复合电沉积,研究了镀液pH值和阴极电流密度对Ni/LaNiO3复合镀层组成的影响。运用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等对复合镀层进行表征,结果表明:最佳电沉积工艺条件是镀液pH=5.8和阴极电流密度jk=90 mA.cm-2,所得的Ni/LaNiO3复合镀层中LaNiO3的质量含量约为60%。用循环伏安、稳态极化、恒电位阶跃、电化学阻抗谱等电化学技术评价了Ni/LaNiO3复合电极的析氧性能。结果表明:在5 mol.L-1的KOH溶液中,Ni/LaNiO3复合电极的起始析氧电位较镍电极负,表观活化自由能比镍电极降低约2/3,比表面积约为镍电极的55倍,析氧电催化性能得到大幅度提高。

    2012年03期 v.30;No.137 350-357页 [查看摘要][在线阅读][下载 694K]
  • 镧对镉离子胁迫下黑曲霉抗氧化酶活性变化的影响

    施翠娥;汪承润;何宇;李月云;王勤英;李志啸;

    分别应用含有120μmol·L-1 La3+,50μmol·L-1 Cd2+,100μmol·L-1 Cd2+,50μmol·L-1 Cd2++120μmol·L-1 La3+,100μmol·L-1Cd2++120μmol·L-1 La3+的培养基培养黑曲霉,3 d后测定黑曲霉菌球的生物量及其胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性及脂质过氧化产物(MDA)的变化。结果表明,50和100μmol.L-1Cd2+降低了黑曲霉生物量和五种抗氧化酶活性,并诱导了MDA产物的升高。与Cd2+单一处理比较,50μmol·L-1 Cd2++120μmol·L-1 La3+和100μmol·L-1 Cd2++120μmol·L-1 La3+处理组均不同程度上诱导了五种抗氧化酶活性的升高,并降低了MDA的积累水平。其中,120μmol·L-1 La3+对50μmol·L-1 Cd2+氧化胁迫的缓解效应明显高于100μmol·L-1 Cd2+。因此,La对黑曲霉中低剂量Cd胁迫的缓解效应比较显著,而对高剂量Cd的拮抗效应不明显。

    2012年03期 v.30;No.137 358-364页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]
  • 硝普钠对镧胁迫下黑麦草幼苗叶片碳氮代谢和抗氧化系统的影响

    刘建新;王金成;王瑞娟;贾海燕;

    为了探讨一氧化氮(NO)对镧胁迫下牧草生理响应的调节作用,采用水培方法,研究了NO供体硝普钠(SNP)对300μmol.L-1LaCl3胁迫下黑麦草幼苗生长、碳氮代谢和抗氧化系统的影响。结果表明:LaCl3胁迫下,喷施50μmol.L-1SNP能显著缓解幼苗生物量的下降,提高叶片超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,降低超氧阴离子(O2.-)产生速率及H2O2和丙二醛含量;促进可溶性糖和可溶性蛋白质积累,提高二磷酸核酮糖羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、内肽酶和羧肽酶活性。表明NO可通过提高活性氧清除能力,维持碳氮代谢正常运转,从而缓解LaCl3胁迫对黑麦草生长的抑制作用。

    2012年03期 v.30;No.137 365-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
  • 镧浸种对辣椒种子抗酸雨胁迫能力的强化作用

    王锦文;边才苗;

    为了检测镧浸种对辣椒种子抗酸雨胁迫能力的影响,对来自辣椒种子经镧处理和酸雨胁迫1,3和7 d的幼苗生长状况和活性氧代谢进行了测定。结果显示:经镧溶液浸种后,辣椒种子的抗酸雨能力增强,可抵御中强酸雨(pH 3.5)持续胁迫7 d,表现为胚根长和幼苗鲜重均达到对照水平;相对于酸雨组,镧处理组辣椒幼苗中POD活性提高了5.4%,MDA含量降低了6.9%;酸雨组的POD活性和MDA含量均高于对照,分别提高3.9%和25.5%,说明酸雨引发的POD合成是应急,不能有效地限制MDA的积累;基于镧对照的POD活性比对照高,而MDA含量没有相应的提高,说明镧浸种提高了幼苗中POD活性的本底水平。因此,稀土元素是作物的免疫刺激物,镧浸种属于抗胁迫锻炼。

    2012年03期 v.30;No.137 373-379页 [查看摘要][在线阅读][下载 433K]

研究简报