综合评述

  • 稀土富过渡族金属化合物的形成条件、晶体结构和磁性能(Ⅱ)

    骆军;梁敬魁;饶光辉;

    稀土(R)富过渡族金属(T)化合物是探索新型稀土永磁材料的主要研究对象,其磁性能与晶体结构密切相关。本文系统综述了我们近年来针对二元化合物不存在的情况下,通过第三组元M的稳定作用,合成和稳定具有CaCu5型衍生结构的化合物Rm-nT5m+2n(包括R(T,M)7,R2(T,M)17,R3(T,M)29和R(T,M)12),具有NaZn13型结构的化合物R(T,M)13,以及m层RT5和n层RT3B2组合的化合物Rm+nT5m+3nB2n等方面的主要研究结果。重点讨论了这些化合物的晶体结构、形成条件和磁性能,阐述了加入M对化合物的稳定作用机制,及M的晶体学占位对磁性能的影响。研究结果表明:M的加入不仅能够起到稳定化合物的作用,往往还可以显著改善化合物的磁性能。

    2012年05期 v.30;No.139 513-524页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K]

稀土化学与湿法冶金

  • 3-羟基-1-金刚烷甲酸轻稀土配合物的合成、晶体结构及与DNA作用

    胡晓春;沈金杯;吴小勇;孔黎春;赵国良;

    以3-羟基-1-金刚烷甲酸(Hhata=C11H16O3),邻菲啰啉(phen)和稀土硝酸盐为原料,合成了7个轻稀土配合物(1)~(7)[RE2(hata)6(phen)2].4H2O(RE=La(1),Ce(2),Pr(3),Nd(4),Sm(5),Eu(6),Gd(7))。其中(1)为单晶样,其余6个样为粉末样;用元素分析、红外光谱、摩尔电导、热重分析等手段表征了配合物;用单晶X射线衍射法测定了(1)的晶体结构,该配合物[La2(hata)6(phen)2].4H2O(C90H114La2N4O22)属于单斜晶系,空间群P2(1)/c,a=1.33979(13)nm,b=2.6395(2)nm,c=1.31321(14)nm,β=112.174(4)°,V=4.3005(7)nm3,Z=2,Mr=1881.67,F(000)=1944.0,Dc=1.453 g.cm-3,μ(Mo Kα)=1.056 mm-1。结果表明:两个镧原子与两个邻菲啰啉中的4个氮原子和6个3-羟基-1-金刚烷甲酸根中的羧基氧原子配位,中心原子的配位数为9。用溴化乙锭荧光探针法测试了7个配合物对EB-DNA复合体系的荧光猝灭效应,实验结果显示配合物均与DNA发生了不同程度的插入作用。

    2012年05期 v.30;No.139 525-532页 [查看摘要][在线阅读][下载 667K]
  • 引入阻断剂的硫酸稀土皂化萃取工艺研究

    廖春生;吴声;王嵩龄;程福祥;张玻;严纯华;

    硫酸稀土溶液是稀土分离过程中的重要中间产品,皂化剂引入的Na+,NH4+等离子易导致硫酸稀土复盐沉淀,制约了皂化萃取剂在硫酸体系中萃取稀土元素的工业应用。提出了一个在硫酸体系中引入阻断剂实现皂化萃取稀土的工艺设想,并给出了阻断剂的选取方法。利用萃取分离过程中一价阳离子、阻断剂离子和稀土离子按萃取顺序在槽体中形成的自然分布,隔断一价阳离子与稀土离子的接触,从而避免了难溶硫酸稀土复盐的生成,为工业实现硫酸体系皂化萃取稀土提供了可能。

    2012年05期 v.30;No.139 533-537页 [查看摘要][在线阅读][下载 201K]
  • 螯合吸附材料ASA-PGMA/SiO_2对稀土离子的吸附性能研究

    徐旸;张永奇;黄小卫;龙志奇;安富强;高保娇;

    采用静态吸附法研究了ASA-PGMA/SiO2对稀土离子的螯合吸附性能、吸附动力学和热力学。实验结果表明,其对稀土离子的吸附能力分别为:La3+:38.6 mg.g-1,Pr3+:39.6 mg.g-1,Nd3+:41.8 mg.g-1,Sm3+:42.8 mg.g-1,Tb3+:46.2 mg.g-1。吸附等温模型符合Lang-muir型单分子层吸附。介质pH值对材料的吸附能力有很大影响,pH值为6时吸附量最大。以盐酸为洗脱剂,当酸度为0.1 mol.L-1时,洗脱率为99.8%。连续吸附-脱附实验表明,ASA-PGMA/SiO2重复使用10次后,吸附能力变化很小。

    2012年05期 v.30;No.139 538-544页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K]

磁学和磁性材料

  • TbCu_7型SmFe_9合金氮化过程中氮原子的扩散

    胡昌勇;张世荣;于敦波;李扩社;闫文龙;李红卫;

    研究了在制备TbCu7型SmFe9Nx各向同性粘结磁粉过程中氮原子的扩散行为,分析并讨论了氮化温度、氮化时间、颗粒尺寸与样品氮含量的关系,以及氮原子在SmFe9合金粉末颗粒内部的分布情况。氮化前后XRD表明,氮化过程中氮原子经扩散进入SmFe9合金1∶7相晶格间隙,生成了TbCu7型SmFe9Nx间隙化合物;通过氮化后样品热磁曲线分析及Fick扩散第二定律理论计算,表明氮化后颗粒内部氮含量非均匀分布,越靠近颗粒中心,氮含量越低;计算得出了氮原子在SmFe9合金中的扩散频率因子(D0=9.565×10-4m2.s-1)和扩散激活能(Q=147.3 kJ.mol-1)。

    2012年05期 v.30;No.139 545-549页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]

稀土催化

  • 掺杂型稀土双钙钛矿光催化剂La_2FeTiO_6葡萄糖络合法制备与表征

    胡瑞生;谭立志;王欣;孙艳;胡佳楠;赵文岩;

    采用葡萄糖络合法制备了双钙钛矿型催化剂La2FeTiO6,进行不同量Sr掺杂改性。利用X射线粉末衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、比表面(BET)、扫描电镜(SEM)、磁性与电性测试等手段对其进行表征,以可见光催化降解对氯苯酚为探针讨论了Sr掺杂对La2FeTiO6催化剂的物理化学性质及可见光催化活性的影响。结果表明:催化剂La2FeTiO6在掺杂Sr后,催化剂的可见光催化活性均有所提高,其中Sr掺杂量为0.08时,催化剂的光催化活性提高最大,光照1 h时对氯苯酚的降解率就已经达到了90%,5 h后降解率达到99.2%。La2FeTiO6通过Sr掺杂改性后光照5 h降解率提高了37.1%。比表面测试和程序升温还原试验结果表明,碱土金属Sr的掺杂提高了催化剂的比表面,促进了双钙钛矿La2FeTiO6中Fe的还原,使其还原峰面积增大,还原温度也有所降低。电性和磁性测量结果说明,碱土金属Sr的掺杂明显影响其催化剂的电磁性能。

    2012年05期 v.30;No.139 550-555页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
  • 同轴静电纺丝技术制备CeO_2纳米管及光催化性能研究

    徐淑芝;董相廷;盖广清;刘桂霞;王进贤;鲁统晓;

    采用同轴静电纺丝技术,以硝酸铈、聚乙烯吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和氯仿为原料,制备了CeO2纳米管。用差热-热重分析、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱仪对样品进行了表征。考察了CeO2纳米管对罗丹明B溶液的光催化性能。结果表明:所得到的产物属于立方晶系、空间群为O5H-FM3M的CeO2纳米管,CeO2纳米管平均外径约270 nm,内径约110 nm,管壁厚度约80 nm,长度>20μm,对其形成机理进行了分析。相对于CeO2纳米线、纳米带和CeO2颗粒,CeO2纳米管对罗丹明B的降解率有明显提高。

    2012年05期 v.30;No.139 556-562页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K]
  • Er~(3+):YAlO_3/Fe或Co掺杂ZnO包覆物的制备及光催化活性研究

    郭玉玮;丁永萍;聂鲁;刘兴旺;

    主要对ZnO半导体材料进行改性,分别通过溶胶凝胶、超声分散和溶液沸腾的方法合成了Er3+:YAlO3/Fe或Co掺杂ZnO复合物光催化剂,并且采用XRD和SEM进行表征,研究了各种因素在太阳光照射下降解酸性红B的催化活性,也考察了Er3+:YAlO3包覆量、Er3+:YA-lO3/Fe或Co掺杂ZnO、太阳光照射时间、处理温度和处理时间对降解率的影响,并通过HPLC进一步验证偶氮品红的降解程度。实验结果表明,加入上转换发光剂(Er3+:YAlO3占催化剂总量25%最好)之后降解率大幅度增加,改性后的光催化剂能有效地降解染料废水。

    2012年05期 v.30;No.139 563-569页 [查看摘要][在线阅读][下载 914K]

稀土发光

  • 新型单基质白光荧光粉Sr_3La_(1-x)(PO_4)_3:xDy~(3+)制备及发光性能

    杨志平;刘鹏飞;宋延春;韩月;赵引红;周东站;

    采用高温固相法合成了Sr3La1-x(PO4)3:xDy3+荧光粉,并对其结构和发光特性进行了研究。样品发射光谱呈多峰发射,主峰位于482,576和666 nm,分别对应Dy3+的4F9/2→6H15/2,4F9/2→6H13/2和4F9/2→6H11/2特征跃迁。监测不同发射峰,激发光谱峰位置不变,主激发峰位于348,362和385 nm,可以被InGaN管芯有效激发。分析了Dy3+掺杂浓度对样品发光强度的影响,确定Dy3+的最佳掺杂摩尔分数为10%。根据Dexter理论分析其浓度猝灭机理为电偶极-电偶极相互作用。不同Dy3+掺杂浓度样品发射光谱的色坐标均在白光区域内。

    2012年05期 v.30;No.139 570-573页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
  • NaF助熔剂对Sr_2MgSi_2O_7:Eu~(2+),Zr~(4+)荧光粉结构及发光性能影响

    章少华;江柳杨;张璟;谢冰;

    在还原性气氛下采用高温固相法合成了适合近紫外(λex=375 nm)激发的光致发光蓝色荧光粉Sr2MgSi2O7:Eu2+,Zr4+,研究了NaF助熔剂对Sr2MgSi2O7:Eu2+,Zr4+荧光粉晶体结构、颗粒形貌及发光性能影响。结果表明:适量的NaF助熔剂有利于样品的晶化,所获得样品的颗粒形貌更加规整,能有效降低中间粒径(D50)并控制粒径分布;只含中间颗粒(D50)样品的发光强度高于含全颗粒样品的发光强度;NaF助熔剂最佳添加含量为6%(质量分数),可使样品的发光强度提高446%;掺杂适量的Zr4+有利于样品的发光强度的提高,最后探索NaF助熔剂及掺杂Zr4+离子提高发光性能的机制。

    2012年05期 v.30;No.139 574-580页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]

稀土新材料

  • 低钴LaNi_(4.5)Co_(0.4-x)Al_(0.1+x)储氢合金的相结构和电极性能

    申玉求;周怀营;姚青荣;王仲民;钟燕;

    采用XRD,SEM等材料分析方法及恒电流充放电、线性极化等电化学测试技术研究了低钴LaNi4.5Co0.4-xAl0.1+x(x=0.00~0.30)储氢合金的电极性能。XRD分析表明:合金均为单一CaCu5型六方结构的LaNi5相结构,随着合金中Al含量的增加,其晶胞参数a和c及晶胞体积都显著增加。301 K时模拟电池测试结果表明:x=0.00时,合金电极具有最佳自放电性能;x=0.15时,合金电极的循环稳定性能最好,其高倍率放电性能达到70.21%(放电电流密度为1800 mA.g-1)。当0.10≤x≤0.15时,Al替代Co能改善AB5型低钴储氢合金的循环稳定性能和高倍率放电性能。

    2012年05期 v.30;No.139 581-586页 [查看摘要][在线阅读][下载 603K]
  • La_(15)Fe_(77)B_8型储氢合金的结构和电化学性能

    闫慧忠;熊玮;孔繁清;李金;李宝犬;王利;

    研究了快淬和退火态La15Fe77B8型储氢合金的组织结构和电化学性能。应用中频感应熔炼-快淬方法制备了La15Fe77B8型储氢合金,其组成为La15Fe2Ni72Mn7B2Al2。结构分析表明:快淬La15Fe2Ni72Mn7B2Al2合金为多相结构,包括LaNi5相、La3Ni13B2相和(Fe,Ni)相,快淬合金经1223 K保温3 h,然后在873 K保温3 h退火处理后,LaNi5相增加,La3Ni13B2相几乎消失,(Fe,Ni)相增加且形态变大。电化学测试表明,退火合金的最大容量(307 mAh.g-1)略小于快淬合金(309 mAh.g-1),而循环稳定性有所改善。退火合金电极的倍率放电能力(HRD)低于快淬合金,原因在于交换电流密度(I0)及氢在合金中的扩散系数(D)降低。快淬和退火合金电极在低温233 K时均能放出55%的容量。

    2012年05期 v.30;No.139 587-593页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K]

稀土应用

  • 钇对Mg-Mn合金腐蚀性能的影响

    郑晓华;张小茹;张代东;柴跃生;金亚旭;房大庆;

    采用熔盐保护技术制备Mg-Y-Mn合金,并对合金进行挤压处理,获得不同Y含量的镁合金。利用光学显微镜观察添加不同Y合金的挤压态显微组织,采用X射线衍射仪(XRD)对样品进行相结构分析,利用扫描电子显微镜(SEM)检测表面微观形貌,使用电化学测试系统对合金进行极化曲线及交流阻抗测试。结果表明:随着Y含量的增加,合金晶粒细化,平均晶粒尺寸在10,4,3μm。电化学测试结果显示,随Y含量的增加合金的自腐蚀电位正移,从-1.551 V增加到-1.505 V,增加了46 mV,合金显示较好的耐腐蚀倾向,具有较好的耐腐蚀性能。

    2012年05期 v.30;No.139 594-598页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]
  • 固体氧化物燃料电池La_(0.7)Sr_(0.3)Cr_(1-x)Mn_xO_(3-δ)阳极性能研究

    安雷;张玢;彭军;赵文广;安胜利;

    采用溶胶凝胶法制备了La0.7Sr0.3Cr1-xMnxO3-δ(x=0.3,0.4,0.5,0.6)系列阳极粉体。在1000℃下焙烧后,XRD结果显示粉体物相为单一的钙钛矿相。制备以La0.7Sr0.3Cr1-xMnxO3-δ为阳极,Ce0.8Sm0.2O1.9(SDC)为电解质,Pr0.6Sr0.4Co0.8Fe0.2O3-δ-SDC复合阴极的电解质支撑型固体氧化物燃料单电池。由扫描电子显微镜(SEM)观察表明单电池电解质致密,阳极孔径分布均匀,厚度约为20μm,多孔阴极厚度为10μm。采用直流四电极法测试以La0.7Sr0.3Cr0.5Mn0.5O3-δ为阳极用湿氢气作燃料时在800℃下获得最大输出功率为232.84 mW.cm-2,短路电流为0.92 A.cm-2。

    2012年05期 v.30;No.139 599-604页 [查看摘要][在线阅读][下载 972K]
  • 外源铕对油莎豆幼苗耐盐性的生理调控作用

    高永生;徐晓丽;吴俊清;黄伟峰;

    以油料作物油莎豆为材料,利用植物生理生化分析手段,研究了水培条件下稀土Eu3+对油莎豆幼苗无机离子K+和Na+的吸收、渗透调节物质合成、抗氧化酶系活性和抗氧化物质含量的影响和可能的耐盐生理调节机理。结果显示:EuCl3处理促进了大量必需元素K+的吸收,提高了K+/Na+比,促进了可溶性糖和脯氨酸的合成,显著提高了油莎豆叶片SOD,CAT,POD以及AsA-GSH循环关键酶APX和GR的活性,提高了抗氧化物质AsA和GSH生成量,减轻了NaCl胁迫下油莎豆叶片膜质过氧化水平。结果表明Eu3+通过对油莎豆生理代谢的调节,缓解了NaCl胁迫对油莎豆幼苗的生理伤害。

    2012年05期 v.30;No.139 605-611页 [查看摘要][在线阅读][下载 277K]
  • 龙眼叶片活性氧代谢和抗氧化系统对La~(3+)的响应

    李永裕;潘腾飞;余东;邱栋梁;

    以一年生龙眼小苗为材料,研究了La3+对龙眼叶片活性氧代谢和抗氧化系统的影响,探讨La3+提高植物抗逆境能力作用机制。龙眼小苗喷施10,20,30,40,50 mg.L-1的La(NO3)3两次,通过检测叶片的自由基含量、抗氧化酶活性和抗氧化物质含量来分析La3+提高龙眼抗氧化的作用。结果表明:20~30 mg.L-1La3+处理可明显清除龙眼叶片的.O2-和H2O2,减少MDA生成量;显著提高叶片SOD和CAT酶活性,降低POD活性,提高AsA-GSH循环运行效率及相关代谢酶APX,MDAR,DHAR和GR的活性,保证AsA和GSH再生,显示稀土离子La3+对龙眼抗性具有显著的正调节作用。

    2012年05期 v.30;No.139 612-619页 [查看摘要][在线阅读][下载 438K]

稀土地矿

  • 贵州早寒武世早期磷块岩稀土元素赋存状态及分布规律研究

    谢宏;朱立军;

    利用双目实体显微镜从贵州早寒武世早期的织金新华、铜仁坝黄以及遵义松林等不同沉积环境的磷块岩中挑选出白云石单矿物和小壳动物化石,进行等离子质谱分析(ICP-MS),再结合扫描电镜及能谱(SEM-EDX)、偏光显微镜观察等手段,对磷块岩中稀土元素的赋存状态及分布规律进行了深入研究,认为稀土元素的富集与成磷环境关系不密切,与含磷岩系厚度及矿层厚度不成正比关系;在同一含磷岩系中稀土元素总量表现为下部低上部高;主要伴生矿物白云石、粘土矿物、硅质矿物中REE含量都较低,稀土含量与小壳生物化石含量的关系也不明显,而与碳氟磷灰石矿物含量呈显著的正相关,稀土元素主要以类质同象形式赋存于碳氟磷灰石晶格中。

    2012年05期 v.30;No.139 620-627页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K]

研究简报

  • 稀土小檗碱配合物杀菌乳剂的制备及药效研究

    卢庆华;卢俊;张冬艳;张丽红;

    研究开发了两种新型稀土配合物杀菌悬浮乳剂,分别是Sm(NO3)3,Nd(NO3)3(B)3。使用差热热重和红外表征了配合物,说明配合物是不同于稀土和小檗碱的一种新物质。对稀土小檗碱配合物乳剂的乳液稳定性、低温稳定性、抗冻性和热贮稳定性等理化性质进行了测定,并考察了其对番茄溃疡病菌、向日葵菌核病菌、尖孢镰刀菌和胡萝卜黑斑病菌抑菌活性。结果表明:两种悬浮乳剂符合国家农药乳剂的标准,且对四种农作物病菌有较好的抑菌效果。

    2012年05期 v.30;No.139 628-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 304K]
  • 包头混合稀土矿清洁冶炼资源综合提取技术研究

    许延辉;刘海蛟;崔建国;孟志军;赵文怡;李良才;

    研究了烧碱溶液连续焙烧分解包头混合稀土精矿综合提取有价元素制备氯化稀土的工艺。对混合稀土精矿和烧碱溶液的混合矿浆进行了不同温度的连续焙烧,研究了焙烧温度对稀土分解率、铈氧化率和氟、磷溶出行为的影响,考察了该工艺对不同稀土品位精矿的适应性。结果表明:使用56%品位的稀土精矿,300℃以上焙烧时稀土分解率达到97%以上,铈的氧化率达到93%以上。提出了包头混合稀土矿液碱连续焙烧分解、水洗除氟、盐酸分步溶解、萃取回收磷和铁,中和除钍后得到氯化稀土溶液的资源综合提取工艺,精矿中稀土、氟、磷、钙、铁和钍得到综合回收。

    2012年05期 v.30;No.139 632-635页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
  • Na(Y_(1.5)Na_(0.5))F_6:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米棒的制备及其上转换发光特性

    张阳熠;邓景泉;汪俊;王岩;倪受春;

    采用水热合成法,使用油酸作为乳化剂制备了Yb3+/Er3+共掺杂六角相Na(Y1.5Na0.5)F6纳米棒。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光光谱等测试手段对所制备的样品进行表征。测试结果表明,Na(Y1.5Na0.5)F6纳米晶的晶格常数为a=b=0.600 nm,c=0.352 nm。在980 nm红外光激发下,Yb3+/Er3+共掺杂Na(Y1.5Na0.5)F6纳米棒发出从红光到近紫外的上转换荧光,其中红光、绿光和近紫外光分别对应于Er3+离子4F9/2→4I15/2,(2H11/2,4S3/2)→4I15/2和(2G11/2/2H9/2)→4I15/2的能级跃迁。详细讨论和分析了各荧光波段的上转换发射过程。

    2012年05期 v.30;No.139 636-640页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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