综合评述

  • 基于稀土分离的萃淋树脂制备与应用研究

    王俊莲;孙春宝;徐盛明;

    萃取色层法被称为第二代萃取体系,相对于液-液萃取选择性分离效果更好,萃取剂溶解损失小,被应用于超高纯稀土的制备。萃取色层法的关键是萃淋树脂,决定萃淋树脂性能的关键因素是萃取剂/萃取官能团。按照萃取剂与支撑基底的作用方式不同,萃淋树脂可分为两类:一类是萃取剂通过物理作用负载在支撑物基底上,另一类则是具有萃取作用的官能团通过化学键悬挂在支撑基底上。以萃取剂/萃取官能团为主要切入点,综述了近十年来萃淋树脂的研究进展,阐述了萃淋树脂的制备方法,负载不同萃取剂/悬挂不同萃取官能团的萃淋树脂对RE3+的萃取行为、机制、饱和萃取容量及分离性能等。

    2015年02期 v.33;No.154 129-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]

稀土发光

  • CeO_2:Eu~(3+)纳米晶的水热合成和光学性能

    刘文胜;黄明初;刘国聪;

    以硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)、硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)、氨水(NH3·H2O)为原料和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为分散剂,采用水热法制备了CeO2:Eu3+纳米晶,用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)、透射电镜(TEM)、傅立叶红外(FT-IR)、拉曼光谱和荧光(FL)等手段对产品的结构和光学性能进行分析和表征。测试结果表明:CeO2:Eu3+是立方萤石结构的纳米晶体,铕以Eu3+形式进入CeO2晶格中致使其晶胞参数略增,晶粒尺寸减小。相比纯CeO2,CeO2:Eu3+的紫外-可见光吸收边发生些许红移,其中CeO2:Eu3+(9.0%)纳米晶的能带隙为2.84 e V。CeO2:Eu3+纳米晶在593,612和632 nm处发橙红光,其中非直接激发(356 nm)的CeO2:Eu3+(1.0%)的磁偶极跃迁(5D0→7F1)占主导,而直接激发(468 nm)的CeO2:Eu3+(5.0%)的电偶极跃迁(5D0→7F2)强度更大,两者均随焙烧温度升高而增强。

    2015年02期 v.33;No.154 146-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 567K]

稀土催化

  • AlMn复合柱撑粘土负载CrCe催化剂用于氯苯催化降解性能初探

    童晶;夏晓丹;左树锋;

    利用高温高压一步法合成系列Al Mn-复合柱化剂,该方法的步骤、物料消耗等较传统制备方法均大大减少,可大大降低生产成本及减少对环境的污染。通过离子交换合成系列Al Mn复合柱撑粘土(Al Mn-PILC)。改变Al/Mn摩尔比、老化温度、老化时间,可调控Al Mn-复合柱化剂的结构,从而影响Al Mn-PILC的结构性能(包括比表面积、孔体积、孔径、层间距等)。通过XRD,N2吸附,高分辨电镜及程序升温还原等实验对材料的结构及性能进行了表征。结果表明:经550℃焙烧4 h后,Al Mn-PILC的比表面积和孔体积可达174.2~246.7 m2·g-1和0.126~0.158 cm3·g-1,层间距可达1.85 nm。经柱撑改性合成的Al Mn-PILC,其负载Cr Ce催化剂对氯苯的催化降解性能远高于原土(Nammt)和单核Al-PILC的,尤其以Cr Ce(9∶1)/Al Mn-PILC的催化活性最佳,在250℃时可完全降解低浓度的氯苯,是一类性能优异的用于有机物催化降解的多孔材料。

    2015年02期 v.33;No.154 156-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]

稀土新材料

  • 稀土半导体Cu(In,R)Te_2(R=稀土)的结构和拉曼散射研究

    聂霄萌;郭永权;郑淑;

    利用稀土元素独特的光、电特性,成功地制备出稀土掺杂的CuIn1-xRxTe2(R=稀土)(CIRT)新型光伏半导体材料。应用X射线衍射、扫描电镜、拉曼散射等进行了相关的晶体结构、显微组织、光性能研究。研究表明:稀土元素的掺杂能够稳定黄铜矿型的晶体结构,点阵常数随稀土元素的掺杂呈现出涨落性。应用Rietveld方法测定原子占位,稀土元素部分替代In占据4b晶位。稀土元素的掺杂导致晶粒团聚现象,并形成柱状或层状单晶颗粒,具有透光性。CuInTe2和CuIn0.9Sm0.1Te2的Eg值分别为1.25和1.32 eV,这表明:CuIn0.9Sm0.1Te2与CuIn1-xGaxTe2具有接近的禁带宽度,适宜做光伏材料。拉曼散射实验证实:稀土元素的添加对于光散射诱发的原子振动频率有较大的影响,使得一些原有频率消失,有助于光谱频段的选择性吸收。

    2015年02期 v.33;No.154 165-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]

稀土化学与湿法冶金

  • 稀土(La,Ce,Er,Nd)-L-精氨酸-邻菲啰啉三元配合物的合成及其电化学性质

    陈华庆;王卫东;陆江林;

    以L-精氨酸、1,10-邻菲啰啉为配体,在乙醇-水介质中经60℃水浴加热合成了4种稀土三元配合物。配合物分别用络合滴定、摩尔电导、元素分析、紫外光谱、红外光谱、热重-差热分析等表征,推测出配合物化学组成为:[RE(L-Arg)3Phen]Cl3·n H2O。通过循环伏安法测定了配合物在玻碳工作电极上的电化学行为,在设定电位范围-0.30~-0.80 V(vs.SCE),经HAc-Na Ac缓冲溶液(p H约为6),测试配合物及其稀土盐,均表现出电化学活性,且配合物电化学中心是RE3+,电化学行为是准可逆的,配合物的还原峰电流与扫描速度及浓度呈现递增关系。

    2015年02期 v.33;No.154 173-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 615K]
  • 铕-3-(2-萘甲酰基)-2-苯基苯并二氢吡喃-4-酮-邻菲罗啉配合物的合成及荧光性能研究

    赵学辉;马昆鹏;钟朱惠;周志鹏;

    为了探讨2,3-二氢黄酮类化合物在发光材料方面的应用,首先合成了2,3-二氢黄酮类衍生物[3-(2-萘甲酰基)-2-苯基苯并二氢吡喃-4-酮(L)]配体,然后利用Eu(III)与此配体和水/邻菲罗啉(Phen)反应得到两种新型的红色荧光配合物。运用元素分析、红外光谱与荧光光谱等手段对相关物质进行了系统的表征。表征结果表明:两个新配合物的组成分别为Eu(L)3·2H2O和Eu(L)3·Phen;荧光光谱研究显示,两种配合物的配体能将吸收的能量有效地传递给铕离子,从而使配合物发射出强的铕离子的特征荧光,且两个配合物Eu(L)3·2H2O和Eu(L)3·Phen均以5D0→7F2跃迁的荧光发射最强。得到了两种新的高效的红色荧光材料。

    2015年02期 v.33;No.154 182-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
  • 络合法除P507-N235体系中铁的研究

    蓝桥发;黄振华;谢芳浩;杨幼明;

    因铁离子具有强烈的水解倾向及易与其他离子形成配合物的性质,在溶剂萃取体系中的存在形式极为复杂。在稀土萃取体系中,采用P204或N235除铁,经盐酸反萃后,有机相中铁的反萃率较低,不能深度除去,影响萃取剂的萃取性能。而在P507-N235盐酸萃取体系中,Fe3+在低酸度下可被P507萃取,在高酸度下形成Fe Cl-4配合物被N235萃取,萃取率达99%以上,且难被反萃下来。研究采用草酸和EDTA络合法除去有机相中的铁,结果表明:草酸络合法除铁率较低,较难用草酸络合法将有机相中的铁反萃下来;在温度25℃、反萃时间14 min,相比1∶1的条件下,用EDTA络合法除铁,铁的反萃率可达97.51%,经4次错流反萃后,可将有机相中铁的浓度降至0.002 g·L-1,达到深度除铁的目的。

    2015年02期 v.33;No.154 188-195页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
  • HEHEHP-HCl-NaAC体系萃取铥的机制研究

    王香兰;彭苏;

    针对工业上广泛应用的氨水皂化HEHEHP[2-乙基己基磷酸单乙基己基脂]萃取剂分离稀土元素产生含有很高浓度NH+4的废水,对环境污染严重的问题,通过在稀土氯化物溶液中加入配合剂醋酸钠(CH3COONa),采用非皂化的HEHEHP萃取剂萃取重稀土元素Tm。研究了该体系中水相酸度、有机相浓度、乙酸钠浓度等因素对Tm3+分配比的影响。结果表明:HEHEHP-HCl-Na AC体系对Tm3+萃取过程遵循阳离子交换机制;萃取液中形成的乙酸-乙酸盐缓冲溶液能够维持萃取水相酸度恒定,萃取过程中有机相不再需要皂化,有效避免HEHEHP皂化产生含NH+4废水污染环境的问题。

    2015年02期 v.33;No.154 196-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 176K]
  • 稀土萃取分离过程软测量方法的研究

    田海;郭智恒;李兰云;

    分析了稀土组分含量在线检测技术进展缓慢的原因,分析了稀土萃取分离过程机制,找出影响稀土组分含量检测的主要因素,确定辅助变量。利用从包钢稀土厂采集的数据通过newrb函数创建径向基网络来实现稀土组分含量的软测量。文中通过流程图详细阐述了建模方法,采用50组样本数据对所建立的模型进行计算机仿真验证,仿真结果证明了模型的可行性。

    2015年02期 v.33;No.154 201-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]

稀土金属学与火法冶金

  • 熔盐电解法制备镨钕钆合金的研究

    陈国华;曹永存;刘玉宝;李坤;陈宇昕;于兵;

    本工艺采用熔融氟化锂-氟化镨钕-氟化钆熔盐三元体系为电解质,通过电解氧化钆与氧化镨钕混合物的方法,制备了成分稳定的镨钕钆合金,同时就电解质组元、温度、阴极电流密度、加料速度对电解过程的影响进行了试验研究。结果表明:在试验条件下可以生产钆含量(10~15)%±0.5%(质量分数)的镨钕钆合金,金属直收率大于98%,电流效率大于78%;产品含碳小于0.05%,含铁小于0.3%,含Ca,W均小于0.01%,同时具有成本低、工艺稳定、产品质量好等优点。

    2015年02期 v.33;No.154 206-210页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
  • LaF_3-LiF-La_2O_3系熔盐密度的研究

    朱小平;孙树臣;卢帅丹;杨英;涂赣峰;黄小卫;

    根据阿基米德定律,测定了La F3-Li F-La2O3熔盐电解质体系的密度,研究了温度、La F3的含量、La2O3加入量对体系密度的影响。结果表明:密度随着温度的升高呈明显线性降低的趋势,而随着La F3含量的增加而增大。在温度为1050℃时,La F3摩尔含量为20%~35%的该熔盐电解质体系的密度随着La2O3加入量的增加先增加后降低,在La2O3的饱和溶解度(1.5%~3%)附近达到最大值。

    2015年02期 v.33;No.154 211-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
  • 阳极结构调整对稀土电解槽的影响

    王亮亮;颜波;刘木根;

    以目前使用的6 k A稀土电解槽为研究对象,采用实验验证与数值模拟计算相结合的方式对采用不同阳极结构的稀土电解槽进行了全面分析讨论。使用斜角切割阳极片可以在维持电解槽槽电压、氧化物利用率、产品合格率等技术指标不变的情况下,克服传统正交切割阳极片在使用过程中随着阳极片反应消耗造成电流效率降低及缩短石墨坩埚使用寿命的现象。其可作为稀土电解槽工艺改造的一个发展方向。

    2015年02期 v.33;No.154 217-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]

稀土生物及农业应用

  • 外源镧对茶园紫色土酶活性的影响

    胡玉福;舒向阳;马可雅;蒋双龙;彭佳佳;袁铖铭;蒲琴;

    通过盆栽实验研究了外源稀土元素La对茶园紫色土脲酶、蔗糖酶、纤维素酶及脱氢酶活性的影响。结果表明:低浓度(≤300 mg·kg-1)La3+对茶园紫色土脲酶活性、蔗糖酶活性、纤维素酶活性具有显著促进作用(p<0.05),而高浓度(≥800 mg·kg-1)则呈现显著的抑制作用(p<0.05)。脲酶、蔗糖酶和纤维素酶最优促进浓度分别为100,300和300 mg·kg-1,抑制浓度分别为800,800和600 mg·kg-1。随培养时间延长,La3+对茶园紫色土脲酶、蔗糖酶、纤维素酶刺激作用有减缓趋势。各浓度La3+处理对茶园紫色土脱氢酶均呈显著抑制作用(p<0.05),随浓度升高抑制作用逐步增强,随着培养时间延长,抑制作用有减缓的趋势。相关分析结果表明:脲酶分别与蔗糖酶和纤维素酶呈现极显著正相关(p<0.01),蔗糖酶与纤维素酶亦呈现极显著正相关(p<0.01),脱氢酶与脲酶、蔗糖酶、纤维素酶相关性不显著。脱氢酶活性可以作为评价稀土元素污染茶园紫色土土壤环境的敏感指标。

    2015年02期 v.33;No.154 223-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]

稀土资源及地矿

  • 运用系统动力学模型预测稀土战略储备规模

    杨丽梅;何媛媛;张江朋;

    基于全球稀土资源的供需形势和中国稀土资源减少的趋势,运用系统动力学的模型来预测未来17年我国稀土资源储备量。选取了2000~2013的生产和消费数据,通过定量模拟计算中国稀土供需差波动系数,设计了稀土资源供需差波动范围分别为0%,20%的两个方案,模拟计算了两个方案的年储备量、累计储备量和储备量绝对值。方案一范围是(-0%,+0%),仿真预测出稀土未来17年累积储备量为720551 t,即战略储备规模达到720551 t,该方案下不论供需差发生如何波动,国家都会进行储备或释放调节;方案二范围是(-20%,+20%),预测出未来17年战略储备规模为461331 t,国家只需在这个范围外进行收储释放调节,从而调节市场供求,降低价格波动幅度。本文从不同供需差的波动系数来模拟计算储备量,目的是为国家相关部门在进行稀土储备决策时提供参考,可以根据我国经济景气状况和供需形势,以及稀土产业发展状况,进行不同规模的稀土储备。

    2015年02期 v.33;No.154 231-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 262K]
  • 北黄海中部晚第四纪沉积物来源的稀土元素示踪

    蓝先洪;密蓓蓓;陈晓辉;李日辉;王中波;陆凯;

    对北黄海中部DLC70-2孔166个沉积物样品进行了稀土元素测定,结合粒度参数研究,以探讨北黄海中部DLC70-2孔稀土元素地球化学特征和物质来源。结果表明:DLC70-2孔岩心稀土元素分布特征分别反映了末次间冰期(暖期)晚期以来北黄海海面波动以及沉积物物源的变化。判别函数和稀土元素配分模式表明北黄海DLC70-2孔沉积物物源主要为黄河源和鸭绿江源。La/Yb判别图解揭示DLC70-2孔上部0~32.10 m和下部37.60~60.72 m沉积物以黄河源为主,中部32.10~37.60 m和底部60.72~70.45 m沉积物以鸭绿江源为主。研究表明晚更新世以来黄河对北黄海中部沉积起着重要作用,而鸭绿江物质对北黄海中部沉积作用也有明显影响。

    2015年02期 v.33;No.154 241-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]

研究简报

  • CeF_3:Tb的水热合成及发光性能研究

    贾佩云;管艳红;

    在水热条件下,以Ce(NO3)3,Tb(NO3)3和Na BF4为前驱体成功合成了Ce F3:Tb发光材料。X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),透射电镜(TEM)以及高分辨投射电镜(HRTEM)表征结果表明:所制备的Ce F3:Tb发光材料结晶良好,具有单分散六方片状形貌,颗粒尺寸分布范围为380~420 nm,平均粒径400 nm。光致发光性能(PL)测试表明:其激发光谱是由峰值位于250 nm左右的激发带组成,属于Ce3+4f能级到5d激发态不同晶体场劈裂组分的f-d允许跃迁;发射光谱是由Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)特征发射组成,其中以543 nm的5D4→7F5发射为主,表明Ce3+能够有效敏化Tb3+。

    2015年02期 v.33;No.154 253-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
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