综合评述

  • 稀土金属在生物乙醇制氢及其相关反应中的应用

    韩雪;王亚飞;郝红蕊;蒋文全;

    催化生物乙醇制氢有望成为用清洁可再生能源替代化石能源的有效途径,近年来受到广泛关注。本文介绍了制氢的研究概况及燃料电池的相关应用,概括了生物乙醇制氢的优势及反应过程。重点综述了以Ce和La为代表的稀土金属在乙醇制氢反应中的催化效果,并对与制氢反应紧密相关的甲烷水蒸气变换反应、水汽变换反应、CO选择性氧化反应和黑碳氧化反应中稀土金属的催化作用进行了探讨。在综述相关研究进展的基础上为生物乙醇制氢催化剂的开发提供建议。

    2015年03期 v.33;No.155 257-272页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]

稀土发光

  • 铽配合物Tb(2-MBA)_3·2H_2O和Tb(2-MBA)_3 phen的荧光性能研究

    王永忠;张坤;陶栋梁;张宏;崔玉民;罗春华;金凤;杨森林;

    以2-甲基苯甲酸(2-MBA)为第一配体、1,10-邻菲罗啉(phen)为第二配体,制备了三元铽配合物Tb(2-MBA)3phen和二元铽配合物Tb(2-MBA)3·2H2O,并利用元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱和荧光寿命对二者的结构与性能进行分析表征。研究结果表明:三元铽配合物Tb(2-MBA)3phen的荧光发射强度要强于二元铽配合物Tb(2-MBA)3·2H2O,而二者的荧光寿命恰好相反,三元铽配合物Tb(2-MBA)3phen的荧光寿命短于二元铽配合物Tb(2-MBA)3·2H2O。热重分析表明Tb(2-MBA)3·2H2O的热分解温度要远高于Tb(2-MBA)3phen。

    2015年03期 v.33;No.155 273-278页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]
  • 稀土荧光粉Zn_2SiO_4:Mn~(2+),Er~(3+)的性能优化及显现潜在指纹的研究

    谢安;李柳;

    指纹显现技术是痕迹学乃至物证技术学领域研究的重点内容之一,现行的指纹显现试剂和显现方法仍存在一定的隐患。以稀土荧光粉Zn2Si O4:Mn2+,Er3+为研究对象,借助纳米稀土发光材料在生物荧光检测领域的应用思路,通过表面修饰技术、湿法球磨等方法对荧光粉的发光性能、吸附能力和粒径形貌等指标进行优化与控制,使之成功地应用于潜在指纹显现中,能够显现遗留在不同客体上不同遗留时间的潜在指纹;建立了一种高效、无毒、无损、便利的潜在指纹显现技术新方法,并拓展了稀土荧光粉的应用范围。

    2015年03期 v.33;No.155 279-288页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K]
  • 过渡金属掺杂NaGdF_4:Yb~(3+),Ho~(3+)纳米晶的制备和上转换发光性能

    张霞;李艳红;梁哲;许静文;

    采用水热法合成掺杂过渡金属离子Mn2+和Cr3+的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶,研究了纳米晶的结构和上转换发光性能。XRD研究结果表明:所有的样品均为六方结构Na Gd F4。合成的纳米晶在980 nm红外光激发下,呈现绿光(520~562 nm),红光(620~675 nm)和红外光(730~760 nm)发射。与未掺杂过渡金属离子的样品相比,掺杂Mn2+离子的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶上转换发光总效率提高,红光/绿光相对强度增加,红外光/绿光相对强度减弱,掺杂Cr3+离子的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶发光总效率稍有减弱,红光/绿光和红外光/绿光相对强度增加。主要源于Ho3+→Mn2+→Ho3+和Ho3+→Cr3+→Ho3+的两步能量传递。计算色坐标可得,掺杂Cr3+/Mn2+离子后的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶的发光由绿光区移向黄光区,微调了纳米晶体的发光颜色。

    2015年03期 v.33;No.155 289-294页 [查看摘要][在线阅读][下载 326K]
  • Li~+,Er~(3+)共掺杂Gd_2O_3半透明陶瓷的显微结构与上转换发光研究

    郭艳艳;王殿元;王芳;赵鑫;

    采用低温燃烧法制备出Li+,Er3+共掺杂Gd2O3纳米粉体,将粉体压片成型后在1500℃真空条件下烧结10 h成功制备出Li+,Er3+共掺杂Gd2O3半透明陶瓷。对粉体和半透明陶瓷样品的晶体结构、形貌、显微结构和上转换发光特性等用XRD,TEM,SEM,FL等手段进行了表征和研究。结果表明:Li+和Er3+均匀地溶解于Gd2O3晶格之中。粉体颗粒近似球形,粒径约20~30 nm。烧结后半透明陶瓷致密度高,未见气孔存在,透光率高;在980 nm LD激发下有两个峰值波长分别为561 nm(绿光)和658 nm(红光)上转换发光带,分别对应4S3/2/2H11/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁;Li+的掺杂抑制了Gd2O3由立方到单斜的相变,且使陶瓷样品中Er3+的上转换发光强度显著增强,红绿光之比大大提高。

    2015年03期 v.33;No.155 295-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K]

稀土催化

  • La_2P_2W_(18)O_(62)·nH_2O/MWCNTs催化剂的制备、表征及催化1,4-丁二醇液相脱水环化合成四氢呋喃

    曹小华;周德志;徐常龙;叶兴琳;帅敏;

    以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,通过浸渍法制备了负载型Dawson结构磷钨酸镧催化剂(40%La2P2W18O62·n H2O/MWCNTs),并对催化剂进行FT-IR,XRD,SEM,EDS和NH3-TPD表征。以催化1,4-丁二醇液相环化脱水合成四氢呋喃(THF)反应为探针,考察催化剂的酸催化性能。通过正交实验确定了优化反应条件为:w(催化剂)=2.2%(相对1,4-丁二醇质量),反应温度为180℃,反应时间为40 min。在优化反应条件下,THF收率达97.9%,催化剂重复使用5次,THF收率仍可达92.3%。镧掺杂后的催化剂酸强度和总酸量均增加,催化活性提高。

    2015年03期 v.33;No.155 300-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]

磁学和磁性材料

  • 一级相变磁制冷材料LaFe_(11.6)Si_(1.4)合金的磁相变特性系统分析

    陈湘;陈云贵;唐永柏;肖定全;

    以La Fe11.6Si1.4合金为研究对象,系统分析了该一级相变材料的居里温度(TC)、磁场诱导磁相变的临界磁场(HC)、磁化率(χ)、磁滞、磁熵变(ΔS)、制冷能力(RCP)等磁性特性。结果表明:温度诱导磁相变的居里温度和磁场诱导磁相变的临界磁场均随磁场呈线性增加,ΔTC和ΔH随磁场和温度的变化率的值分别为4.1 K·T-1和0.2 T·K-1。当合金处于纯铁磁态和顺磁态时熵变磁熵变几乎为零,但磁场诱导的磁相变,会导致某一定温度下合金磁熵变有一个突变。但合金最大熵变并不是随磁场的增加而线性增加,当磁场达到一定值后随磁场增加其值基本没有变化。不同模型计算的制冷能力均随磁场的增加而呈线性增加。在两相共存态中,同一温度下两种不同铁磁的磁化率存在差异,即因磁场诱导的铁磁态相与合金中本身的铁磁态相的磁化率存在差异,且前者小于后者,这种物理现象对深入研究温度诱导和磁场诱导磁相变的差异有一定的参考价值。

    2015年03期 v.33;No.155 307-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 435K]

稀土新材料

  • pH值对LaVO_4:Eu~(3+)纳米晶的相变及发光性能的影响

    郑思琪;王娟;燕映霖;张海鹏;

    运用水热法通过调节p H值制备了La VO4:Eu3+纳米晶体,采用XRD,SEM,TEM,PL对产物进行了表征,研究了单一因素p H对产物物相、形貌以及发光性能的影响。XRD结果表明,p H为8时可以得到纯的四方相La VO4:Eu3+晶体;SEM与TEM结果表明,生成的产物形貌有片状、六方棒状、针状和蠕虫状;PL结果表明具有片状、针状单斜相和六方棒状四方相的La VO4:Eu3+晶体具有最好的发光性能。

    2015年03期 v.33;No.155 316-322页 [查看摘要][在线阅读][下载 398K]
  • 高纯高致密度LaB_6多晶体的制备

    成维;黄美松;苏正夫;王志坚;贾帅广;杨露辉;

    La B6是一种优异的热电子阴极材料,高纯度高致密度多晶体是制备单晶体的关键原材料,而大尺寸单晶体是目前研究热点。采用B4C还原法制备La B6粉末,并经化学提纯处理,得到99.7%的高纯La B6粉末;采用分步加压工艺真空热压制备高致密度La B6多晶体。Φ50 mm多晶体相对致密度达到90%以上,Φ30 mm多晶体相对致密度达到95%以上,比传统热压工艺产品致密度高,能源节约10%以上。

    2015年03期 v.33;No.155 323-327页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]

稀土金属学与火法冶金

  • 电磁搅拌频率对半固态A356铝合金初生α相和铈分布的影响

    刘政;罗浩林;白光珠;

    利用低过热度浇注和电磁搅拌技术制备半固态A356-Ce铝合金浆料。探讨了电磁搅拌频率对半固态初生α相形貌和Ce在凝固组织中的分布的影响。研究结果表明:在半固态A356-Ce合金浆料的制备过程中,电磁搅拌频率对半固态初生相的形貌以及Ce的分布影响很大,通过实验研究获得了制备半固态A356-Ce铝合金浆料的合适工艺参数,即在浇注温度为620℃,保温温度590℃,保温时间为10 min,稀土添加量为0.4%,搅拌时间为15s的条件下,搅拌频率为30 Hz的晶粒细化效果最佳,其平均形状因子为0.80,平均等级圆直径为76.1μm,稀土分布也更均匀。

    2015年03期 v.33;No.155 328-335页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K]
  • 铈在NaCl-KCl和NaCl-KCl-CeCl_3体系中溶解损失研究

    李迅;林如山;叶国安;胡晓丹;何辉;

    在实验室条件下,利用差重分析法,研究了Ce在Na Cl-KCl和Na Cl-KCl-Ce Cl3体系中的溶解损失,观察了Ce的物理溶解现象。利用二次回归正交分析,得到了Ce溶解损失量与温度和Ce Cl3浓度之间的数学模型,绘制了各因素与溶解损失之间的关系曲线,讨论了金属溶解损失随时间、温度和Ce Cl3浓度的变化规律。研究表明,Ce在Na Cl-KCl体系的溶解损失量随温度增加而增加,达到平衡前随时间增加而增加,达到平衡后不再随时间变化;在Na Cl-KCl-Ce Cl3体系的溶解损失量随Ce Cl3浓度增加而增加,随温度的变化存在拐点。

    2015年03期 v.33;No.155 336-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 153K]

稀土应用

  • 钴基钙钛矿氧化物La_(1-x)Na_xCoO_3结构和吸波性能研究

    蔡佳;姚青荣;饶光辉;

    采用溶胶凝胶法制备了钙钛矿型氧化物La1-xNaxCo O3(0≤x≤0.3)超微粉末,用XDR分析该材料的相结构,表明样品为R-3C单相结构。用SEM表征了该材料的微观形貌,观察到样品颗粒尺寸随着掺杂量的增加而增大。用PPMS物性检测仪测量了该材料低温磁滞回线,证明样品存在复杂相结构。用AV3618型微波矢量网络分析仪测试了样品在2~18 GHz范围内的微波吸收特性。当材料涂层厚度为1.8 mm,x=0.1时,La1-xNaxCo O3的吸波性能最佳。在测试频段,最高的吸收峰在11.4 GHz处,峰值高达33.1 d B。

    2015年03期 v.33;No.155 341-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 403K]
  • PVC硬脂酸轻稀土热稳定剂的复配与应用研究

    李先铭;张宁;

    为了进一步研发性价比高且"无铅化"的稀土复合热稳定剂,研究了系列硬脂酸轻稀土盐(镧/铈/镨/钕/钐/铕/混合)与其他常用PVC热稳定(助)剂的复配效果。通过刚果红试纸法、红外光谱分析(FT-IR)、转矩流变仪等探究了复合热稳定剂对PVC性能的影响。结果表明:复合热稳定剂配方为硬脂酸轻稀土盐0.7~1.0份、硬脂酸锌0.8~0.9份、β-二酮0.3~0.6份和季戊四醇0.8~0.9份。将3份复合热稳定剂添加到100份PVC树脂中,静态及动态热稳定时间延长至100和35 min左右;动态热稳定性能和力学性能优于市售钙锌热稳定剂,与市售铅盐较接近。红外光谱分析表明复合热稳定剂可在加热初期减缓PVC氧化降解,较好地抑制初期着色,对PVC性能影响顺序为:镧组>钕组>混合组>铈组>镨组>钐组>铕组。

    2015年03期 v.33;No.155 349-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 170K]
  • 地沟油制备有机稀土化合物及其摩擦学性能研究

    刘海钢;刘仁德;彭禹;陶德华;

    以地沟油为原料,制备了一种油溶性有机稀土化合物(ORE),并通过红外光谱和等离子发射光谱对其化学结构和元素组成进行了表征。用万能摩擦磨损试验机考察了有机稀土化合物在液体石蜡中的摩擦学性能,结果表明:有机稀土化合物作为润滑添加剂具有比ZDDP更好的抗磨减摩性能,有望作为新型的环境友好型润滑添加剂在工业实际中得到应用。当基础油中加入1.0%ORE时,其减摩性能和抗磨性能分别提高23%和34%,其承载能力是基础油的2.4倍。分析认为有机稀土化合物在摩擦过程中形成的含稀土的边界润滑膜可能是其具备良好极压抗磨和减摩效果的主要原因。由地沟油制备环境友好型润滑添加剂,是探索地沟油资源化利用技术的有益尝试,具有良好的推广应用前景。

    2015年03期 v.33;No.155 355-362页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
  • 镧对金银花中重金属及药效成分含量的影响

    田仲鹤;郭绍芬;李淑芹;李环宇;

    以金银花为试材,研究了叶面喷施稀土镧对金银花中重金属及药效成分含量的影响。结果显示以过氧化物酶活性和叶绿素含量为指标,确定以30 mg·L-1的甘氨酸镧水溶液叶面喷施效果较好。30 mg·L-1的甘氨酸镧水溶液处理的金银花中,Cd,Cu和As含量与对照相比明显下降,同时药效成分绿原酸和木犀草苷的含量分别增加了9.14%和43.86%。与药典标准相比,重金属含量和药效成分含量都明显优于2010版药典标准。结果表明:适宜浓度稀土镧对金银花吸收重金属元素有抑制作用,并且能促进其药效成分的合成,进而提高金银花的品质。

    2015年03期 v.33;No.155 363-369页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K]

稀土地矿

  • 辛基羟肟酸浮选氟碳铈矿机制研究

    饶金山;何晓娟;罗传胜;陈志强;

    采用纯矿物浮选的方法,以松醇油为起泡剂,研究了氟碳铈矿在辛基羟肟酸钠为捕收剂体系下的浮选行为,在p H=7~11范围内,氟碳铈矿回收率大于96%,尤其在p H=9附近,氟碳铈矿的可浮性最好,回收率接近100%;采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)手段进行作用机制研究,红外光谱表明,辛基羟肟酸钠在氟碳铈矿表面发生了化学吸附;XPS结果表明,氟碳铈矿表面可能只存在-C=O-RE-O-N-一种五元环螯合物;结合La3+和Ce3+离子溶液化学和氟碳铈矿浮选行为,推测La(OH)2+,La(OH)2+,Ce(OH)2+和Ce(OH)2+是存在于氟碳铈矿表面的浮选活性点,并推测了辛基羟肟酸在氟碳铈矿表面作用的模型。

    2015年03期 v.33;No.155 370-377页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
  • 气基磁化焙烧回收包头稀土尾矿中铁的研究

    张波;薛向欣;杨合;黄小卫;

    试验采用磁化焙烧-磁选的方法来回收包头稀土尾矿中的Fe。考察了还原球团的粒径、焙烧温度、还原气体的成分、还原气气体流量、焙烧时间对于磁化焙烧回收Fe的影响。在焙烧温度为580℃,CO与CO2的浓度比为40∶60,还原气体气流量为1.2 L·min-1,焙烧时间为60 min的条件下对球团进行磁化焙烧,并将焙烧后的球团进行磨矿,使得-200目的物料占物料总重量的95%。将磨矿后的物料置于磁场强度为233 k A·m-1的磁选管中进行磁选,可以得到品位为60%左右的铁精矿,其铁回收率达到70%左右。

    2015年03期 v.33;No.155 378-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K]
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