特约综述

  • 稀土与光——纪念2015年为国际光年

    苏锵;

    综述了稀土与光及基于光技术的关系和发展过程,以及稀土离子的光学特性及其在不同波长的电磁波频谱中(红外、可见、紫外、真空紫外、X射线、α,β,γ射线、中子等高能粒子)的应用。目前已形成了从稀土光学材料的制备,到照明、显示、成像、医疗、激光、通讯、传输、探测器、剂量器和存储器等各个环节的光学产业链。我国丰富的稀土资源将在发展光技术与光学产业中发挥重大的作用。

    2015年04期 v.33;No.156 385-393页 [查看摘要][在线阅读][下载 119K]

稀土发光

  • 稀土上转换发光纳米粒子NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)与细胞相互作用机制的初步研究

    王璐;王婷;周长忍;

    选用两种典型的稀土上转换发光纳米粒子,即表面包覆氨基带正电的Na YF4:Yb3+,Er3+纳米粒子(HINPs)和包裹巯基带负电的Na YF4:Yb3+,Er3+纳米粒子(HMNPs),探究这两种粒子与细胞相互作用的机制。虽然HINPs和HMNPs的表面电性不同,但是理化性质相近、荧光发光强度相差不大,因此不会造成显著的成像差异。通过使用共聚焦成像和流式细胞仪进行检测,对比三种培养环境(正常培养条件、抑制膜蛋白活性培养条件和阻碍细胞内消耗能量运输过程的培养条件)的实验结果,发现HINPs和HMNPs的跨膜是一种消耗能量的受体介导的胞吞运输过程。另外,细胞对HINPs的摄取量要远大于对HMNPs的摄取量,说明带正电的粒子更容易和带负电的细胞膜相结合并进入细胞。

    2015年04期 v.33;No.156 394-403页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K]
  • LiMgPO_4:Tm,Tb磷光体的热释光特性

    郭竞渊;唐强;兰婷婷;张纯祥;罗达玲;

    采用高温固相法合成了Li Mg PO4:Tm,Tb粉末样品,研究了热释光特性与发光机制,测量了热释光发光曲线、热释光三维光谱、X射线衍射谱和荧光光谱以及剂量响应曲线。热释光三维光谱显示其主发光峰的发光波长为455 nm,峰温为325℃。采用热释光一般级动力学方程对发光曲线进行拟合得到其陷阱深度为1.34 e V。Li Mg PO4:Tm,Tb主发光峰面积与Al2O3:C相近,在0.1~2000 Gy范围内具有良好的线性响应。对Li Mg PO4:Tm,Tb粉末样品反复测量的研究结果表明该样品具有良好的稳定性和可重复性。

    2015年04期 v.33;No.156 404-408页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K]

稀土催化

  • 制备方法对CuO/CeO_2-MnO_x催化剂富氢条件下催化氧化CO性能的影响

    龚磊;黄忠;刘倩;戴润英;魏玲;

    分别以一次沉淀法、沉积沉淀浸渍法及直接混合焙烧法制备了Cu O/Ce O2-Mn Ox催化剂,并运用XRD(X射线衍射)、N2吸附脱附、XPS(X射线光电子能谱)、H2-TPR(程序升温还原)等手段对催化剂进行了表征,讨论了Cu O/Ce O2-Mn Ox催化剂的制备方法对富氢条件下CO催化氧化性能的影响。分析结果表明:沉积沉淀浸渍法制备的Cu O/Ce O2-Mn Ox催化剂并不具有最大的比表面积及最小的晶粒尺寸,但表现出最优的催化活性;沉积沉淀浸渍法使Cu O/Ce O2-Mn Ox催化剂表面分布较多的活性铜物种及丰富的Mn Ox,使得催化剂表面晶格氧含量增多,同时表面羟基、碳酸盐等易导致催化剂失活的物种减少,这些是其具有高催化活性的关键因素。

    2015年04期 v.33;No.156 409-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K]
  • 微波辅助纳米CeO_2/H_2O_2体系催化氧化苯酚的研究

    赵国峥;戚益;李长波;

    以Ce(NO3)3·6H2O和NH3·H2O为原料,采用沉淀法制备Ce O2粉体,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对催化剂的晶相结构和表面形貌进行表征。在微波加热作用下,以苯酚为模拟含酚废水对催化剂的催化性能进行了测定,并探讨了原料投加量、搅拌时间、微波加热时间等对苯酚去除率的影响。结果表明:所制备的Ce O2纳米材料为高度结晶的立方萤石型结构,平均粒径为36.5 nm。在微波辅助Ce O2/H2O2体系催化降解苯酚实验中,当苯酚初始浓度500 mg·L-1,投加纳米Ce O20.4 g,10%H2O20.6 m L,室温下搅拌60 min,微波反应器中以100℃反应40 min,苯酚的去除率达到87%以上。

    2015年04期 v.33;No.156 418-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
  • 镧、钇、镨、钕的添加对Pt/CeO_2消除碳烟性能影响

    何俊俊;郑婷婷;夏文正;常仕英;杨文勇;桓源峰;赵云昆;

    合成一系列催化剂Pt/Ce O2-Ln Ox(Ln=La,Y,Pr,Nd;Ln Ox掺杂量为10%(质量分数)),利用热重和原位红外等技术考察催化剂在NO下的碳烟消除性能,结果表明稀土氧化物Ln Ox的添加能抑制Ce O2晶粒长大、提高催化剂的比表面积和提高催化剂表面活性氧物种(O-2,O-)的量,但对催化剂中Pt分散度影响很小;催化剂的比表面积越大、孔径分布越规则、Ce O2晶粒越小、表面活性氧物种(O-2,O-)的量越多,催化剂在NO气氛下对碳烟消除能力越强;另外,结合In Situ DRIFT表征和活性结果证明NO储存的中间物种对碳烟消除的活性顺序为:螯合双齿硝酸盐>桥式双齿硝酸盐>单齿硝酸盐,并且中间物种的量越多,催化剂的活性越强。

    2015年04期 v.33;No.156 424-432页 [查看摘要][在线阅读][下载 713K]
  • 咪唑烷基桥联双芳氧基稀土胺化物高效催化ε-己内酯开环聚合

    李文艺;刘婷;张中剑;姚英明;

    研究了一系列咪唑烷基桥联双芳氧基稀土金属胺化物催化ε-己内酯开环聚合反应性能。通过对聚合物的分子量和分子量分布进行分析,结果显示,这些稀土胺化物能在相对较温和的条件下高活性引发ε-己内酯开环聚合,其催化活性随着稀土金属离子半径变大而增强,但所得聚合物的分子量分布较宽(PDI=1.21~1.89),显示它们不是可控聚合体系。加入异丙醇原位转化成稀土金属烷氧基配合物后,聚合的可控性得到了明显的改善,显示了可控聚合的特点。通过分析齐聚物的末端基,研究了这类稀土胺化物加醇体系催化ε-己内酯聚合的机制。

    2015年04期 v.33;No.156 433-439页 [查看摘要][在线阅读][下载 294K]

稀土化学与湿法冶金

  • 硅酸盐稀土渣硫酸铵焙烧浸出研究

    杨合;武吉;薛向欣;张波;李勇;

    采用高温直接还原-磁选-(NH4)2SO4焙烧-水浴浸出的工艺流程,从低品位含稀土尾矿中提取稀土。主要考察了(NH4)2SO4配量,焙烧温度和焙烧时间等实验参数对La,Ce,Nd浸出率的影响。通过SEM-EDS,XRD和TG-DSC表征了尾矿经高温直接还原后稀土的赋存状态、不同温度(NH4)2SO4焙烧富稀土渣过程中的物相变化和浸出渣及浸出液烘干后析出晶的物相成分。结果表明:稀土尾矿经高温处理后分别得到了高品位铁精粉和富稀土渣。稀土元素主要以Ca2RE8(Si O4)6O2,CaRE2(Si O4)2硅酸盐形式存在。优化实验条件下,(NH4)2SO4与富稀土按8∶1混匀,400℃焙烧45 min,80℃热水浴浸出时间1 h,浸出液液固比10∶1,La,Ce,Nd浸出率分别为96.13%,98.88%,97.10%。经(NH4)2SO4焙烧处理后,稀土元素的最终产物变为可溶性的(NH4)RE(SO4)2和RE2(SO4)3,萤石部分转变为Ca SO4。

    2015年04期 v.33;No.156 440-448页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K]

稀土金属学与火法冶金

  • 钇对AZ61镁合金组织和性能的影响

    陈君;李全安;张清;

    在CO2+SF6气体保护条件下感应熔炼制备了不同Y含量的AZ61-x Y(x=0,0.5,1,1.5,2)镁合金,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、能谱分析(EDS)和拉伸及蠕变力学性能测试手段研究了Y添加对AZ61合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金中添加适量的稀土元素Y后,AZ61合金的显微组织得到明显的细化,合金中除了存在α-Mg和Mg17Al12相,还出现了块状析出相Al2Y。适量的Y显著提高了合金在室温和高温时的强度和塑性,同时合金在150℃/70MPa条件下的抗蠕变性能也有显著的提升。

    2015年04期 v.33;No.156 449-454页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K]
  • 电解CeO_2氟化物熔盐体系的研究

    张胜全;王永娣;王胜;高永涛;王晓梅;

    将不同配比的Ce F3,Li F和Ce O2混合物料放入马弗炉中进行高温熔融,然后急冷、研磨处理。采用X射线衍射(XRD)、TG-DSC对所得样品的组分、初晶温度、挥发损失进行分析和表征。结果表明:Li F的添加使Ce F3的晶格产生畸变,与此同时有少量新的物质生成;在实验中所选的最佳二元体系Ce F3,Li F物料质量配比为1#(85.5∶14.5),该样品可溶解5%的Ce O2,同时初晶温度最低为910℃,为氟化物熔盐体系Ce O2电解提供参考。

    2015年04期 v.33;No.156 455-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 478K]

稀土应用

  • 水热共还原法制备La_2O_3掺杂W-Cu复合粉末工艺研究

    王展;李继文;魏世忠;潘昆明;万成;张会杰;

    以水热合成法为基础,制备了La2O3掺杂量为2.0%(质量分数)的W-20Cu复合粉体,并通过SEM,HRTEM,DTA/TG及XRD等手段对复合粉体的物相、形貌和微观结构进行了表征。结果表明:水热共沉淀法制备稀土La2O3掺杂W-Cu复合粉时,对应前驱溶液的最佳p H为5.5。与不加稀土相比,水热产物分解温度降低,470℃煅烧2 h后,La与W形成复合氧化物La2W3O12,且分解形成的WO3相依附La(OH)3生长,其结晶性提高。在推杆式还原炉850℃于H2介质中还原2 h后,煅烧粉完全被转化为W,Cu和La2O3,HRTEM表征发现La2O3吸附在W和Cu颗粒的表面,阻止晶粒的长大,有望提高还原粉体的烧结性能。

    2015年04期 v.33;No.156 461-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 988K]
  • 氧化稀土镧杂化改性丙纶纤维的制备及其性能探讨

    严涌;易兵;王连军;

    通过共混的方法制备了稀土杂化改性丙纶纤维。稀土粒子在纤维中的的分散情况、纤维的取向结晶以及机械性能分别用TEM、声速模量、X射线衍射和单纱强力等进行了表征。结果表明:改性后的纤维,在含稀土杂化粒子比例小于10%以下,其强度下降在允许范围内,纤维取向度增加,结晶度下降,在常规染色条件下,分散染料上染改性纤维具有很高的色深度,且色纯度增加,颜色鲜艳,能有效解决丙纶纤维的染色问题。

    2015年04期 v.33;No.156 469-474页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
  • 硬脂酸镧作为防老剂的ENR硫化胶的热稳定性

    杨昌金;罗勇悦;许逵;钟杰平;彭政;汪月琼;

    采用皂化方法制备硬脂酸镧(La St),用傅立叶红外光谱法FTIR对La St进行结构表征,以La St作为环氧化天然橡胶(ENR)的防老剂,通过热重分析方法研究了防老剂RD,4010NA,4020,MB及La St对ENR硫化胶的热稳定性影响。研究结果表明:添加La St的ENR硫化胶的初始分解温度T0与T5%(重量降解5%时的温度)均高于添加防老剂RD,4010NA,4020,MB的胶料,而且添加La St的胶料的热降解活化能E也高于实验所用传统防老剂的E值,表明添加La St有助于提高ENR的热稳定性,同时添加La St的ENR的结构稳定性均显著优于传统防老剂(RD,4010NA,4020,MB)。

    2015年04期 v.33;No.156 475-479页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
  • 稀土对东北大豆叶片脯氨酸含量的影响

    任红玉;王亮;赵慧莉;于越;王金刚;孙彦坤;张兴文;

    以大豆东农42和东农47为试验材料,采用盆栽方式,利用茚三酮显色,甲苯萃取分光光度法测定,研究在苗期、开花期分别喷施不同浓度稀土元素La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)对大豆叶片脯氨酸含量的影响。结果表明:La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)在一定浓度下均能促进大豆叶片脯氨酸的合成,且La(Ⅲ)的促进作用好于Ce(Ⅲ),开花期处理好于苗期;对于大豆东农42和东农47,开花期的120 mg·L-1La Cl3处理,脯氨酸含量均达到最大值分别为13.33和13.84μg·g-1,二者增幅分别为10.20%和13.63%,与对照之间均呈显著性差异。

    2015年04期 v.33;No.156 480-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 508K]
  • 重金属铅胁迫下镧对螺旋藻生长及生理特性的影响

    巩东辉;王志忠;季祥;

    以鄂尔多斯高原碱湖钝顶螺旋藻为实验材料,在Pb(NO3)2(70 mg·L-1)胁迫下,采用生理学方法研究了不同浓度La(NO3)3对螺旋藻生长速率、叶绿素a含量、硝酸还原酶及谷氨酸脱氢酶活性的影响。结果表明:各处理组在培养初期生长速率差异不大(P>0.05),6 d后添加La(NO3)3的各处理组螺旋藻的生长速率显著高于对照(P<0.05);当La(NO3)3处理浓度为8μg·L-1时可显著促进螺旋藻叶绿素a的合成,有效缓解Pb(NO3)2对硝酸还原酶及谷氨酸脱氢酶活性的影响(P<0.05),高浓度La(NO3)3则会与Pb(NO3)2协同、抑制螺旋藻的生长。

    2015年04期 v.33;No.156 487-493页 [查看摘要][在线阅读][下载 306K]
  • 稀土快速鉴别仪测定离子吸附型稀土矿中氧化钇量

    梁元;沈学静;屈华阳;周伟;

    采用便携式稀土快速鉴别仪PORT-X300,建立了快速准确的测定离子吸附型稀土原矿中氧化钇含量的方法,实验通过对电压、电流以及检测时长等条件的选择,建立数学校正模型,校正不平度及基体效应,提高了结果的准确度和稳定性。样品10次测定结果相对标准偏差小于2%,与电感耦合等离子体发射光谱法对照实验数据吻合。该方法氧化钇检出下限达到9.93 mg·kg-1,完全满足南方稀土现场测定的需要。该方法较其他方法具有操作简单、检测快速、无损分析等特点,同时满足鉴别准确、定量性好,在南方稀土现场勘探领域具有重要意义。

    2015年04期 v.33;No.156 494-498页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
  • 基于时序全局主成分分析的稀土产业周期波动研究

    张贤平;

    为了科学评价稀土产业周期波动和深入刻画稀土产业随时序变化的轨迹,本研究利用时序全局主成分分析方法寻找影响我国稀土产业周期波动的主成因,正确反映稀土产业周期波动,为正确做出稀土产业经济决策提供理论依据。通过研究发现,自1990~2013年,我国稀土产业景气周期大致经历了3个完整的周期。从主成分的综合影响度来看,就国内市场来说,对稀土产业景气周期影响大的因素依次是出口税率、国内消耗量、开采总量控制指标、氧化物价格、出口额、金属价格、生产总量、出口配额,而国外市场对稀土产业景气周期影响大的因素依次是出口量、生产总量、出口配额。其他因素综合影响较小。

    2015年04期 v.33;No.156 499-505页 [查看摘要][在线阅读][下载 125K]

稀土地矿

  • 太平洋中部深海粘土中稀土的赋存状态及浸出研究

    刘志强;吴宇坤;朱克超;李伟;朱薇;邱显扬;

    对太平洋中部深海粘土中的稀土元素赋存状态进行了表征,同时还研究了H2SO4溶液浸出稀土工艺,考察了H2SO4浓度、浸出时间、液固比、浸出温度等因素对深海粘土中Y浸出率的影响。研究结果表明:深海粘土主要由粘土、沸石、磷灰石等组成,稀土元素主要赋存于磷灰石中;Y的最佳浸出工艺条件为:H2SO4浓度为1 mol·L-1,浸出温度为40℃,浸出时间为60 min,液固比为4∶1,Y的浸出率为84.38%。

    2015年04期 v.33;No.156 506-512页 [查看摘要][在线阅读][下载 607K]
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