特约综述

  • 镁盐浸出离子吸附型稀土矿的环境影响评价及展望

    肖燕飞;黄小卫;冯宗玉;刘向生;黄莉;龙志奇;

    离子吸附型稀土矿富含中重稀土元素,是世界罕见的稀土战略资源。针对工业普遍采用的硫酸铵浸出离子吸附型稀土矿引发的氨氮污染问题,前期研究工作提出采用镁盐代替硫酸铵作为新型浸取剂。本文就镁在土壤中的形态、作用及其有效性指标进行了综合论述,对镁盐浸出离子吸附型稀土矿的环境影响进行了分析,并提出了镁盐绿色浸取的发展方向。

    2015年01期 v.33;No.153 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 110K]

综合评述

  • 赣南离子吸附型稀土矿床成矿特征概述

    张恋;吴开兴;陈陵康;朱平;欧阳怀;

    赣南是我国离子型稀土资源的主产区之一,其成矿母岩分布广,成矿条件优越,稀土配分类型多样。本文从成矿背景和矿床分布规律,成矿母岩和矿体赋存特征,以及矿石中稀土的赋存状态和配分类型等方面较为详细地总结了赣南稀土矿床成矿地质特征。

    2015年01期 v.33;No.153 10-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]

稀土发光

  • Sr_2CeO_4:Nd~(3+)纳米粒子的合成和近红外发光

    汤利;肖全兰;林利添;邹阳;蔡建亮;孟建新;

    采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备了Sr2CeO4和Sr2CeO4:Nd3+发光纳米粒子。样品的结构及性质采用XRD,TEM,荧光光谱及荧光衰减曲线等进行表征。在1200℃煅烧1h能够得到均匀的类球形Sr2CeO4:Nd3+纳米粒子,其粒径大小为20~40nm,并具有良好的分散性和高效的近红外发光特性。Nd3+合适掺杂浓度为0.15%(摩尔分数)。对Sr2CeO4:Nd3+近红外发光的机制分析表明:通过基质Sr2CeO4吸收紫外光,基团CeO4发生了电荷转移达到激发态,并将激发态能量传递给了Nd3+,从而使Sr2CeO4:Nd3+产生了特征的近红外发射。

    2015年01期 v.33;No.153 18-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
  • Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂比例对BaTiO_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶上转换发光分支比的影响

    王绩伟;梅勇;谭天亚;夏立新;刘忠坤;宋晓栋;范晓星;任玺;王瑞鑫;卢雪梅;

    采用改进的溶胶凝胶前驱单体法合成了一系列Er3+单掺和Er3+-Yb3+共掺的BaTiO3:Ln3+上转换发光纳米颗粒,产物经900℃煅烧后得到结晶性极佳的纯立方相BaTiO3纳米晶,尺寸均匀约为100nm。稀土离子浓度较低时不会影响产物的晶体结构和形貌,掺杂浓度达到5%时出现微弱的Ba2TiO4衍射峰,当掺杂浓度达到20%时Ba2TiO4已经占主要部分,此时产物中有大量微米量级的颗粒存在。上转换发光显示:Er3+单掺浓度为0.5%时能获得最强的绿光发射,此时红绿光强度比约为1∶15。当Er3+-Yb3+共掺时,Yb3+极大地抑制了绿光的发射,同时红光发射明显增强,当Yb3+/Er3+大于5∶1后,红绿光强度比稳定在3∶1。上转换机制分析表明,Yb3+浓度较高时会引起Er3+-Yb3+粒子之间的能量逆传递过程,导致红光发射增强,而绿光发射减弱。

    2015年01期 v.33;No.153 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 424K]
  • ([Ru(bpy)_3]~(2+)-Eu(TTA)_3Phen)/PMMA温敏漆的制备及性能研究

    宋欢欢;孙晶;潘柳;于文生;孙丽;德利根胡;

    合成了[Ru(bpy)3]2+和Eu(TTA)3Phen两种探针分子,并将两者与甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合,在引发剂BPO作用下进行聚合,获得具有温度响应性能的([Ru(bpy)3]2+-Eu(TTA)3Phen)/PMMA温敏漆。采用IR、紫外吸收光谱和荧光光谱对探针分子的结构及温敏漆的荧光特性进行了表征。红外光谱和紫外吸收光谱表明:Ru与2,2'-联吡啶分子通过双氮配位,有O→Eu配位键形成。荧光光谱表明:温敏漆样品的温度猝灭性能较好,并且在不同温度范围内测温灵敏度不同,由452 nm激发时,温敏漆样品在25~45℃范围内测温灵敏度高,最强的荧光发射峰位于584 nm;由342 nm激发时,在45~65℃范围内测温灵敏度高,最强的荧光发射峰位于612 nm。

    2015年01期 v.33;No.153 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]

稀土催化

  • 碱改性ZSM-5分子筛及脱硫性能的研究

    刘冬梅;翟玉春;马健;王海彦;

    用4 mol·L-1Na2CO3溶液处理ZSM-5分子筛[HZSM-5(C)],处理后的分子筛采用n(TPAOH)∶n(Si O2)=0.2∶1的TPAOH溶液进行二次晶化[HZSM-5(C-T)]。制备了Ni-Mo/HZSM-5(原粉)、Ni-Mo/HZSM-5(C)和Ni-Mo/HZSM-5(C-T)催化剂。在小型连续固定床反应器上,考察了Ni-Mo/HZSM-5,Ni-Mo/HZSM-5(C)和Ni-Mo/HZSM-5(C-T)催化剂的硫醚化反应性能。结果表明:Na2CO3处理形成了微-介孔多级孔HZSM-5分子筛,提高了硫醇转化率;TPAOH二次晶化,修复了分子筛的孔道,增加了介孔的数量,进一步提高了硫醇的转化率。考察了TPAOH二次晶化前后,HZSM-5分子筛的热稳定性和水热稳定性。结果表明:Na2CO3处理降低了HZSM-5分子筛的热稳定性和水热稳定性,而TPAOH二次晶化,提高了HZSM-5分子筛的热稳定性和水热稳定性。

    2015年01期 v.33;No.153 39-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]

磁学和磁性材料

  • 单辊快淬法制备高性能各向异性Nd_2Fe_(14)B/α-Fe纳米复相永磁材料

    盛洪超;靳朝相;顾小燕;

    采用熔体快淬工艺制备了成分为Nd-Fe-B-P和Nd-Fe-B-P-Zr快淬带,组织结构研究和磁性能研究表明:添加P元素有利于Nd2Fe14B相晶粒沿C轴择优取向,形成(00L)织构;(00L)织构的形成使材料产生各向异性,沿垂直带面方向:Hci=495 k A·m-1,Jr=1.18T,(BH)max=190 k J·m-3。进一步添加元素Zr虽然有利于晶粒细化,但却抑制了织构的形成,得到的合金条带为各向同性磁体。

    2015年01期 v.33;No.153 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K]

稀土新材料

  • Yb:Y_xLu_(1-x)VO_4混合激光晶体中的缺陷研究

    钟德高;滕冰;孔伟金;姜学军;张世明;李煜燚;黄万霞;

    采用提拉法生长出了Yb:YxLu1-xVO4混合晶体,XRD测试发现该晶体具有四方Zr Si O4结构,经计算晶胞常数为a=b=0.7126(2)nm,c=0.6259(7)nm。利用化学腐蚀法和同步辐射X射线形貌术,分析了晶体中的缺陷,发现位错和小角度晶界是晶体中的两种主要缺陷。利用Read-Shockley公式计算分析了晶体中的转向小角度晶界,发现Yb:YxLu1-xVO4晶体中存在伯格斯矢量为[100]的位错。分析了晶体中位错和小角度晶界的形成原因,认为晶体生长和退火过程中的温度波动容易在Yb:YxLu1-xVO4晶体内部引起局部晶格畸变,诱发位错和小角度晶界的产生,因此混合晶体生长过程需要更精确控制。

    2015年01期 v.33;No.153 53-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 374K]
  • 羧酸对复合羧酸镧热稳定剂性能的影响

    于静;李敏贤;李德玲;

    以常见的一元羧酸、二元羧酸、三元羧酸和硝酸镧为原料,合成复合羧酸镧热稳定剂,采用刚果红法对产品对PVC的静态热稳定性进行表征,探讨不同羧酸之间的协同效应,进而通过转矩流变仪法对产品对PVC的动态热稳定性进行测试,并通过红外光谱对产品结构进行表征。结果表明:一元羧酸和二元羧酸之间的协同效应最好,且以硬脂酸/己二酸镧性能最佳,对PVC的动态热稳定性可达1420 s。

    2015年01期 v.33;No.153 60-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 152K]
  • 稀土Sm-1,3,5-三[4-苯甲酸]-均苯三甲酰胺配合物的合成、结构及性质研究

    刘云晶;钟昀;方智利;

    以稀土Sm Cl3·6H2O,1,3,5-三[4-苯甲酸]-均苯三甲酰胺和4,4'-联吡啶为原料合成一个具有酰胺活性基团的稀土配合物{[Sm(L)(DMF)]·2(DMF)·5(H2O)}。采用红外光谱、元素分析、热重分析和X射线粉末衍射对其结构进行表征。通过单晶XRD对配合物结构进行解析,研究了配合物的荧光性质。结果表明:该配合物具有多孔道的三维框架结构,失去母液暴露于空气中其框架结构不是很稳定;在410℃以后随着温度的上升,框架结构完全坍塌;在不同激发波长作用下产生多种Sm3+特征发射跃迁,具有良好的荧光性质。

    2015年01期 v.33;No.153 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K]
  • 双齿有机磷功能化离子液体的合成及萃取钕性能研究

    孙云雨;应琪;周贵红;毛悦;王君平;王邃;梁洪泽;

    设计合成了双齿有机膦功能化离子液体(PFIL):1,3-双-[3-(二苯基膦酰基)丙基]咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐([BPh2P(O)C3Im][NTf2]),其结构经FT-IR,31P NMR,1H NMR,13C NMR和HRMS确认。研究了双齿离子液体和单齿离子液体1-丙基-3-(3-二苯基膦酰基)丙基咪唑双(三氟甲基磺酰基)亚胺盐([C3Ph2P(O)C3Im][NTf2])对钕的萃取行为。考察了萃取时间、初始水相p H值、离子液体浓度、盐析效应等因素对萃取过程的影响。结果表明:萃取过程很快达到平衡;在弱酸性下萃取效果最好;萃取效率随着离子液体的浓度增大而增大;双齿功能化离子液体的萃取效率明显优于单齿离子液体;PFIL离子液体萃取稀土可能是中性络合机制。

    2015年01期 v.33;No.153 74-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 199K]
  • 包头磁尾矿的铝盐混合焙烧-酸浸萃取稀土的研究

    李勇;王猛;黄小卫;

    以包头白云鄂博磁尾矿为原料,利用氟-铝极强的配位能力,进行铝盐混合焙烧,使氟-铝在焙烧过程中发生固相配位作用,达到活化稀土目的。然后利用酸溶液浸出稀土和氟的实验,考察稀土与氟的浸出率,最后P204萃取稀土。结果表明:采用Al2(SO4)3为磁尾矿抑氟剂,n(F)/n(Al)=3.0时,稀土矿的活化效果最佳。包头磁尾矿与铝盐混合物于700℃焙烧1.0 h,经2.0 mol·L-1H2SO4在80℃条件下浸出3.0h,氟和稀土的浸出效果较好。其中稀土浸出率在86.57%左右,氟可全部浸出。以该条件下产生的含氟稀土溶液为原料进行萃取实验,稀土全部进入有机相,而氟存留在浸出液中,基本实现了稀土和氟的分离。

    2015年01期 v.33;No.153 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 238K]
  • HCl-H_2O_2溶液浸出氟碳铈矿的研究

    李梅;邹吉文;张栋梁;高凯;郭财胜;陈燕飞;

    以混合型稀土精矿为研究对象,采用HCl-H2O2溶液浸出氟碳铈矿,达到独居石与氟碳铈矿分离的目的。考察了焙烧温度、盐酸浓度、液固比、双氧水用量、浸出温度、浸出时间等对稀土精矿浸出率的影响规律,并得出最佳浸出工艺条件为:焙烧温度:600℃,焙烧时间:2 h,盐酸浓度:6 mol·L-1,液固比:30∶1,双氧水用量:10 m L,浸出温度:90℃,浸出时间:90 min。通过此实验条件,稀土精矿中氟碳铈矿的浸出率达到了98.69%,使稀土精矿中的氟碳铈矿大部分进入溶液中,达到与独居石分离的目的,为浸出氟碳铈矿的工艺提供新思路。

    2015年01期 v.33;No.153 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
  • 氟碳铈矿焙烧过程中脱氟机制的研究

    杨英;孙树臣;朱小平;贾伟;涂赣峰;

    测定了La F3和La OF在饱和水蒸气气氛下1000℃焙烧3 h后的脱氟率,采用X射线衍射技术对焙烧产物进行了物相分析。测定了氟碳铈矿在饱和水蒸气气氛下700~1000℃焙烧3 h后的焙烧产物中的氟含量,并对焙烧产物进行了物相分析,对焙烧前后的氟碳铈矿进行了SEM扫描对比分析。结果表明:氟碳铈矿发生脱氟反应的过程为:REF3·RE2(CO3)3首先分解生成REF3和RE2O3,同时伴随REOF的生成,然后在有水分子的条件下,REF3,REOF相继发生脱氟反应生成RE2O3和HF。

    2015年01期 v.33;No.153 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K]

稀土应用

  • 柠檬酸镧的合成及其对SBR橡胶硫化性能的影响

    林国良;郑玉婴;

    以氯化镧和柠檬酸为原料,合成柠檬酸镧,探究反应条件对柠檬酸镧产率的影响,得到反应体系p H值4~5之间,柠檬酸与氯化镧的摩尔比1.2∶1,反应体系温度50℃为较优的反应条件。并将合成的柠檬酸镧添加到SBR混炼胶中,研究其对混炼胶的硫化特性和硫化胶物理机械性能的影响;结果表明,添加2.5%的柠檬酸镧可使混炼胶的硫化速率t90达到943 s,比未添加柠檬酸镧的快了31 s,当添加量为7.5%时硫化胶的物理机械性能达到最佳,比未添加相比提高了将近50%。通过红外光谱表征产物结构,并采用硫化仪、万能试验机对混炼胶进行硫化性能及物理机械性能测试,研究结果表明,柠檬酸镧可提高混炼胶的硫化性能、硫化胶物理机械性能及抗硫化还原性。因此,柠檬酸镧可以作为SBR橡胶硫化剂的一种补充。

    2015年01期 v.33;No.153 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K]
  • 氧化镧对水泥窰用方镁石-复合尖晶石砖结构与性能的影响

    李国华;陈树江;田琳;郝明选;袁林;

    为了研究水泥窑无铬化和在使用替代燃料等新环境下水泥熟料对砖的侵蚀机制,本实验以高纯镁砂、铁铝尖晶石、高铁镁砂为原料制备出了方镁石-复合尖晶石砖,研究了氧化镧对复合尖晶石砖结构与性能的影响。随着氧化镧含量增加,试样的体积密度、耐压强度、抗折强度、粘结强度、荷重软化温度、高温抗折强度均增加;氧化镧与Si O2反应生成硅酸镧,硅酸镧为高熔点矿物相,使材料由硅酸盐结合转变为由硅酸镧直接结合,增加了材料的抗侵蚀性和抗渗透性;水泥熟料中的主要矿物相为C2S,加入氧化镧能稳定水泥熟料中的C2S,防止窑皮的脱落,提高了耐火材料的挂窑皮性。

    2015年01期 v.33;No.153 106-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 225K]
  • 稀土离子(Ho,Er,Yb)与八肋游仆游虫中心蛋白N端半分子作用的光谱研究

    赵亚琴;马利雅;杨斌盛;

    在0.01 mol·L-1Hepes,0.15 mol·L-1Na Cl,p H 7.4及室温条件下,采用紫外差光谱和荧光光谱的方法研究了稀土离子Ho(III),Er(III),Yb(III)与八肋游仆虫中心蛋白N端半分子(N-terminal domain of Euplotes octocarinatus centrin,N-Eo Cen)的结合性质。结果表明:稀土离子Ho(III),Er(III),Yb(III)与N-Eo Cen结合导致蛋白质高级结构发生明显变化,疏水区暴露增加。二甲酚橙为竞争配体测得稀土离子Ho(III),Er(III),Yb(III)与N-Eo Cen两个位点的结合能力分别为:lg KI,Ho(III)=5.47±0.37,lg KII,Ho(III)=5.07±0.45;lg KI,Er(III)=5.78±0.42,lg KII,Er(III)=5.36±0.52;lg KI,Yb(III)=5.80±0.65,lg KII,Yb(III)=5.37±0.61。

    2015年01期 v.33;No.153 111-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K]
  • 硝酸镧辅助细菌对聚乙烯的降解研究

    方军;王魁;刘亚运;黄孝冬;汪群;柴瑞娟;

    研究了硝酸镧存在下细菌对聚乙烯的降解。主要通过FTIR和TG-DTA表征聚乙烯结构,扫描电镜以及X射线能谱仪展示了聚乙烯表面形态和元素含量变化。同时,使用分光光度计检测了降解液中细菌的数量,并与未降解的聚乙烯进行对照。FTIR显示与对照相比降解后出现了C=O吸收峰,能谱显示降解后有氧原子掺入,表明细菌主要是通过生物氧化作用对聚乙烯进行降解;TG-DTA分析和扫描电镜表明硝酸镧的添加对聚乙烯降解具有影响,分光光度计检测也显示硝酸镧有助于细菌在降解聚乙烯过程中更快的繁殖。硝酸镧可以通过加快细菌繁殖的方式提高对聚乙烯的生物降解速度。

    2015年01期 v.33;No.153 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
  • 电感耦合等离子体原子发射光谱法测定陶瓷色釉料中稀土元素

    王斌;张江锋;温健昌;蒋小良;钟康华;

    为了防止稀土的低附加值滥用,控制陶瓷色釉料中的稀土含量尤为重要,本方法为制订出入境检验检疫行业标准《陶瓷色釉料中稀土总量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法》提供可靠依据。由于陶瓷色釉料极其稳定的化学性质,因此不能采用传统的消解方法进行样品前处理,本文提出了用改进后的氢氧化钠和过氧化钠体系高温碱熔陶瓷色釉料,再用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y 15种稀土元素总量的方法。在陶瓷色釉料的消解方法、待测元素波长的选择和基体干扰校正方面进行重点研究。选取具有代表性的陶瓷色釉料样品进行回收率、精密度及重现性试验,测得方法的回收率在94.7%~102.7%,精密度小于2.7%,重现性小于4.3%。计算了15种稀土元素的检出限均小于0.51 mg·kg-1。

    2015年01期 v.33;No.153 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 82K]
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