综合评述

  • 纳米CeO_2在生物医药上的应用

    沈岳年;郭金玲;

    纳米CeO_2由于自身的结构特点,Ce~(4+)和Ce~(3+)在纳米粒子上共存,遇到氧化剂ROS,Ce~(3+)被氧化成Ce~(4+),因此它是一种还原剂。当周围环境改变时,它又有再生能力,从Ce~(4+)再生为Ce~(3+),这也是CeO_2的本质(有氧空穴)所决定的。这个性质使纳米CeO_2在生物医药上有很多应用,可以模拟SOD,CAT催化活性清除超氧阴离子自由基、过氧化氢分子、羟基自由基等对人体有害的ROS。有重点地例举了纳米CeO_2在癌症放疗中作为辅助剂的应用,对神经细胞的保护,防止过早蜕化,特别是对视网膜的保护。简述了纳米CeO_2的制备进展,更有效的和更长效的纳米CeO_2的研制进展。

    2016年02期 v.34;No.160 129-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 132K]

稀土发光

  • Ba_2YAlO_5:Eu~(3+)红色荧光粉的制备及其发光性能研究

    肖宗梁;黄昕;游维雄;赖凤琴;叶信宇;王春香;蒋鸿辉;钟盛文;

    采用溶胶-凝胶法制备了Ba_2YAlO_5:Eu~(3+)红色荧光粉,通过XRD,SEM,荧光光谱分别对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征,讨论了Eu~(3+)掺杂浓度、煅烧温度、Bi~(3+)掺杂对样品发光性能的影响。结果表明:实验所得样品主晶相为Ba_2YAlO_5。颗粒形貌不规则,粒径大小为2~10μm。合成的荧光粉在260 nm紫外光激发下发出明亮的红光,最佳Eu~(3+)掺杂量为8%(摩尔分数),最佳煅烧温度为1250℃。掺杂Bi~(3+)后,样品的结构没有改变,但激发光谱发生了变化,在300~375 nm处出现激发峰,对应于Bi~(3+)的1S0→3P1跃迁。随着Bi~(3+)掺杂浓度的增加,在333 nm激发下,发光强度先增加后减弱,存在Bi~(3+)→Eu~(3+)的能量传递过程。

    2016年02期 v.34;No.160 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 480K]
  • Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YNbO_4粉末材料红绿光上转换研究

    牛春晖;任宣玮;郎晓萍;

    为了研究Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YNbO_4粉末材料的上转换发光特性,在不同煅烧温度下制备了粉末样品,通过XRD测试,确定了生成YNbO_4材料的最佳温度;另外,通过测量980 nm LD激光激发下粉末样品的发射光谱,发现所制备粉末在可见光区域主要有三组发射峰,分别对应于电子从Er~(3+)能级~2H_(11/2),~4S_(3/2)和~4F_(9/2)到基态~4I_(15/2)的辐射跃迁;最后,通过对LD激发电流与发射功率曲线拟合,发现三组上转换发射峰均对应于双光子吸收。

    2016年02期 v.34;No.160 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]

稀土催化

  • 镧改性Cu/ZnO-Al_2O_3及其对CO_2和CH_3OH合成碳酸二甲酯的催化性能研究

    杨笑春;张青;邢鑫;商永臣;

    将La添加到Cu/ZnO-Al_2O_3上,用共沉淀法和硼氢化钾还原法制备了一系列不同La含量的催化剂,并考察了其对CO_2和CH_3OH直接合成碳酸二甲酯反应的催化性能的影响。运用X射线衍射(XRD)、低温氮气吸附法(BET)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、程序升温脱附法(TPD)对La改性后的催化剂进行了表征。并考察了改性后催化剂在优化条件下的稳定性。经过实验研究,确定了CO_2和CH_3OH直接合成碳酸二甲酯的最佳反应条件:催化剂中La的含量为3%时,催化剂表现出了最好的活性,甲醇的转化率可达8.22%,DMC选择性为83.26%。

    2016年02期 v.34;No.160 151-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]

磁学和磁性材料

  • Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6合金吸铸片凝固过程研究

    王艳;张勇;刘新才;潘晶;王红玉;潘建峰;董友仁;王慧;郑强;刘进军;

    采用了X射线衍射、扫描电镜和振动样品磁强计,研究了富稀土钕铁硼Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6合金真空感应熔炼、0.60~0.76 mm吸铸片的凝固过程和凝固择优取向特征。结果显示:0.76 mm吸铸片贴模面Nd_(10.5)Pr_(2.5)Fe_(80)Nb_1B_6因较高的冷却速度抑制α-Fe相的析出,过冷液体导致2∶14∶1相大量形核、沿热流方向等轴晶快速凝固,等轴晶组织具有垂直贴模面(006)磁织构,最后为富稀土相凝固;随着凝固界面的推进、冷却速度降低到一临界值以下,凝固机制发生改变,较低的冷却速度有利初生α-Fe相以树枝晶生长,随后2∶14∶1相在α-Fe相旁大量形核,成分过冷的液体有利2∶14∶1相以厚片状晶以[410]方向凝固,最后液体为富稀土相。0.60 mm吸铸片(Nd,Pr)2Fe14B从两侧贴模面形核以柱状晶向内部生长,最大长度超过吸铸片厚度一半,α-Fe相受到较大冷却速度的抑制,数量大幅度减少,0.60 mm吸铸片[006]磁取向进一步优化,剩磁提高73%,矫顽力提高到189.61 k A·m-1。

    2016年02期 v.34;No.160 158-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
  • 基于数值方法研究双层钙钛矿锰氧化物(La_(0.9)Eu_(0.1))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁性和磁熵变

    金香;

    采用传统固相反应法制备多晶样品(La_(0.9)Eu_(0.1))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7,测量了样品的磁化强度与温度关系曲线(M-T),并且采用数值方法研究了该多晶样品的磁性及磁卡效应。利用正交多项式最小二乘拟合方法对钙钛矿锰氧化物(La_(0.9)Eu_(0.1))_(4/3)Sr_(5/3)Mn_2O_7的磁化强度曲线M(H,T)进行拟合,再根据拟合的数据计算出样品的Arrott曲线和磁熵变值。研究发现:该样品处于低温时系统呈现铁磁性,而处于高温时系统呈现出顺磁性;当温度在Tc3D≈75 K附近,系统发生了一级相变而且出现较大的磁熵变值,样品在1 T外加磁场下的最大磁熵变值为1.53J·(kg·K)~(-1)。因此,该样品具有在液氢温区实现磁制冷的潜能。计算结果显示,拟合数据和实验数据误差较小,结果比较满意。说明此种方法适用于计算该样品的磁性和磁熵变。

    2016年02期 v.34;No.160 166-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
  • (Ce_(15)Nd_(85))_(30)Fe_(bal)B_1M永磁体湿热条件下的腐蚀性研究

    吴亚萍;朱明刚;石晓宁;宋利伟;黄书林;潘伟;

    研究了双主相的富Ce烧结磁体湿热条件下的腐蚀行为,得到了磁体的显微结构图和失重数据、腐蚀形貌图,同时比对研究了一种性能相近的常用商业N45磁体。结果显示:富Ce烧结磁体的失重比N45磁体的低,腐蚀深度较浅,且腐蚀产物较附着性较好。富Ce烧结磁体的腐蚀机制和N45磁体一样,都是先从富稀土相开始,富Ce烧结磁体腐蚀产物为Fe_2O_3,Fe_3O_4,γ-FeOOH,Nd_2O_3,Ce_2O_3等。富Ce磁体比所选商业N45磁体失重较小的原因是它的晶粒较细小,晶界相均匀分散,腐蚀通道较窄且不连续。所以富Ce烧结磁体可以作为一种新型商业磁体而推广使用,此外,控制富稀土相的分布,减少稀土元素的大量富集及腐蚀通道宽度,是提高磁体耐蚀性能的关键。

    2016年02期 v.34;No.160 171-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 674K]

稀土新材料

  • Y_2(CO_3)_3的沉淀结晶过程与晶粒大小控制

    朱伟;邱东兴;裴浩宇;周雪珍;祝文才;李静;刘艳珠;李东平;周新木;李永绣;

    研究了NH_4HCO_3与Y(NO3)3反应形成的Y_2(CO_3)_3沉淀在陈化过程中的结晶生长机制及其晶粒大小控制方法。结果表明:在陈化过程中发生了由无定型沉淀向水菱钇型结晶Y_2(CO_3)_3的相态转变,其外观形貌也相应地由纳米球形颗粒转变为哑铃状、鸟巢状和球状结晶聚集体。首先是晶型核在颗粒表面的形成,随即进入晶体生长阶段,促进无定型沉淀的快速溶解并在晶核表面生长,表现出以沿晶胞c轴方向的一维生长特征,形成针状细小结晶;由于结晶速度快,针状结晶演变为枝状,并相互连生聚集成哑铃型、巢型和球形聚集体。提高陈化温度可以加速相态转变和形貌演变过程,在短时间内获得大颗粒结晶聚集体。据此,提出了通过沉淀结晶过程和条件的控制来合成不同大小和形貌的Y_2(CO_3)_3和Y_2O_3粒子的基本方法,并分别制备了中心粒径D50在600 nm左右和35μm左右的Y_2O_3产品。

    2016年02期 v.34;No.160 180-188页 [查看摘要][在线阅读][下载 471K]
  • 纳米8YSZ粉的热处理对等离子喷涂涂层热震性能的影响

    陈涛;惠宇;胥佳颖;邹兵林;曹学强;赵修建;

    8YSZ纳米粉(晶粒度为20 nm)在800~1200℃范围内煅烧12 h(温度间隔100℃),然后用大气等离子喷涂方法制备相应的涂层。对涂层的相成分、结构、结合强度、弹性模量和热震性能进行了详细分析。分析结果表明:当粉末的煅烧温度高于1000℃时,8YSZ晶粒度明显增大;涂层为双模式结构即熔化区和未熔化区,涂层的密度和熔化程度随温度升高而增加,并导致硬度和弹性模量增大;1200℃煅烧粉末所制备的涂层由于微裂纹或微孔缺陷增加,导致涂层的弹性模量减小。涂层的失效原因主要归因于热膨胀系数不匹配,涂层的热震寿命与其弹性模量呈反比关系。

    2016年02期 v.34;No.160 189-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 913K]
  • 稻壳一步法制备堇青石-莫来石多孔陶瓷

    许晓敏;刘甜甜;郭伟;

    以稻壳、Al_2O_3和MgO为主要原料,按偏镁铝方案确定堇青石的组成,并以堇青石与莫来石质量比为7∶3进行配料,再掺少量Nd_2O_3为烧结助剂,用一步法烧成了堇青石-莫来石多孔陶瓷。测定了烧结试样的抗弯强度、显气孔率、热膨胀系数,用XRD分析了试样在烧结过程中的物相组成变化,并用SEM观察其显微结构。研究结果表明:在掺2%Nd_2O_3,1380℃保温5h条件下,制备的多孔陶瓷的抗弯强度为20.55MPa,显气孔率48.34%,热膨胀系数3.5×10~(-6)·℃-1,其主晶相为堇青石和莫来石,SEM显示晶体间存在大量孔隙。

    2016年02期 v.34;No.160 199-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 254K]

稀土化学与湿法冶金

  • Nd/Dy掺杂-L-谷氨酸-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;陈灵;

    在乙醇-水溶液中,水浴60℃合成了一系列不同配比的稀土掺杂(Nd/Dy)-L-谷氨酸(L-Glu)-邻菲啰啉(Phen)三元固体配合物。利用元素分析、摩尔电导、紫外光谱、红外光谱、热重差热分析等表征,推测出配合物组成为[Nd_xDy_(1-x)(L-Glu)_3Phen]Cl_3·nH_2O。通过荧光光谱对配合物的发光特性进行了探讨,当Nd和Dy掺杂比达到1∶3时,配合物荧光强度最大。最后通过循环伏安法对配合物的电化学活性进行了研究,设定扫描电位-0.30~-0.80V(vs.SCE),五种配合物在HAc-NaAc缓冲溶液(pH约6.0左右)中均表现出电化学活性,电化学活性中心是RE3+,电化学行为是准可逆的,配合物还原峰电流与扫描速度及浓度呈现出递增关系。

    2016年02期 v.34;No.160 205-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K]
  • 钇(Ⅲ)-肾上腺素络合物荧光特性的研究与应用

    苗延虹;李培强;李磐志;

    研究了Y~(3+)与肾上腺素(E)形成配合物体系的荧光光谱特性及实验条件对荧光强度的影响。在pH为5.0的HMA-HCl缓冲溶液中,Y~(3+)和肾上腺素相互作用,使肾上腺素在320 nm处的特征荧光显著增强,稀土共发光离子Dy~(3+)的加入使得荧光强度进一步加强,最大激发和发射波长分别为290和320 nm。据此建立了分析痕量肾上腺素含量的新的荧光光度法,方法的线性范围为4.00×10-6~3.26×10~(-4)mol·L~(-1),肾上腺素在该浓度范围内与体系的荧光强度有良好的线性关系,相关系数为0.999,检出限为3.05×10~(-7)mol·L~(-1)(S/N=3)。可用于盐酸肾上腺素针剂、血清和猪饲料中肾上腺素含量的检测。

    2016年02期 v.34;No.160 214-220页 [查看摘要][在线阅读][下载 220K]

稀土金属学与火法冶金

  • Cu-0.4Zr-0.15Ce合金热压缩力学行为及热加工图

    李艳;刘勇;田保红;张毅;柴哲;朱顺新;

    Cu-0.4Zr-0.15Ce合金在Gleeble-1500D热模拟试验机上进行高温等温压缩试验以探讨其在高温热压缩过程中的变形行为,变形温度和应变速率分别为550~900℃和0.001~10 s-1。结果表明:合金的流变应力随变形温度的升高而减小、随应变速率的提高而增大,在热压缩过程中发生了动态回复和再结晶。根据动态材料模型绘制该合金的热加工图并加以分析,结合微观组织演变规律,可确定该合金热变形过程的最佳工艺参数为:变形温度800~900℃,应变速率范围0.001~0.1 s-1。

    2016年02期 v.34;No.160 221-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K]

稀土应用

  • 稀土元素对sh_2甜玉米种子萌发生物学效应影响

    程昕昕;何松;刘正;

    为改善甜玉米的种子活力,分别利用La~(3+),Ce~(3+),Er~(3+)和Pr~(3+)对sh_2甜玉米种子进行处理。结果表明:经Ce~(3+),La~(3+),Er~(3+)和Pr~(3+)元素处理的种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗鲜重、根长和苗长与对照间均存在显著差异(p≤0.05);当Ce~(3+),La~(3+)和Pr~(3+)元素浓度为0.02 mol·L-1,Er~(3+)元素浓度为0.01 mol·L-1时,均能够促进sh_2甜玉米种子萌发。在sh_2甜玉米种子萌发期,经Ce~(3+),La~(3+),Er~(3+)和Pr~(3+)元素处理的sh_2甜玉米种子萌发期SOD,POD和CAT与对照间均存在显著差异(p≤0.05)。其中,在稀土元素浓度为0.02 mol·L~(-1)时,sh_2甜玉米种子萌发期CAT活性最强。当Ce~(3+)元素在0.02 mol·L~(-1)时,其抗氧化酶活性最强。因此,0.02 mol·L~(-1)的Ce~(3+)元素为sh_2甜玉米种子萌发的适宜浓度与最佳元素,能够显著提高sh_2甜玉米种子萌发生物学效应。

    2016年02期 v.34;No.160 229-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 215K]
  • 鼠李糖脂对镧的淋洗效果及影响因素研究

    苏佳;周丹;李真真;罗仙平;

    以La为目标污染物,通过鼠李糖脂淋洗土壤试验,考察鼠李糖脂对La的淋洗效果及溶液pH影响,以淋洗前后不同形态稀土元素含量变化为基础,分析淋洗剂对La的稳定性和流动性的影响。结果表明:鼠李糖脂对土壤中稀土元素吸附能力较弱,最佳淋洗pH为6.9,最大淋洗效率为10.24%,相同条件下Cu,Zn的最大淋洗效率分别为67.75%和18.33%。淋洗剂pH值对淋洗效果的影响较大,考察的3个pH值中淋洗剂pH为6.9时淋洗效果最佳。多次淋洗有助于提高La的淋洗效率,最大累积效率为17.76%。当淋洗剂pH=10时,多次淋洗累积效率为7.42%,由于淋洗剂为碱性,使得体系中氧化结合态稀土元素的含量不断升高,该条件下稀土元素稳定性指数MF相对其他条件最大提高了33.67%,有助于稀土元素在土壤中的固化。

    2016年02期 v.34;No.160 235-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]

稀土地矿

  • 改性烷基羟肟酸浮选氟碳铈矿机制研究

    何晓娟;饶金山;罗传胜;陈志强;刘超;张军;

    对比了C7~9羟肟酸、H205、L102和改性烷基羟肟酸对高泥铁复杂稀土的分选效果,其中改性烷基羟肟酸分选效果最好,稀土精矿品位与使用常规羟肟酸相近,回收率最高;以改性烷基羟肟酸为捕收剂,研究纯矿物氟碳铈矿在不同矿浆pH值下的浮选行为,在较宽的矿浆pH区间4~12内,可浮性较好,尤其pH=10,可浮性最好,氟碳铈矿浮选回收率为92.50%;采用傅立叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)的手段,研究了改性烷基羟肟酸对氟碳铈矿浮选的作用机制,矿物表面可能发生了化学反应,存在稀土脂肪酸盐和-C=O-RE-O-N五元环螯合物,而且存在大量疏水性C-C/C-H的吸附。

    2016年02期 v.34;No.160 244-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]
  • 稀土矿开采过程中重金属铅活化过程分析

    任仲宇;于原晨;闫振丽;李芳春;

    采用Tessier连续提取法确定矿样中Pb的存在形态和组成。通过土柱实验对稀土矿的开采过程进行模拟,研究稀土矿开采过程中NH_4~+活化重金属Pb的过程。结果表明:Fe-Mn氧化物结合态和可交换态是矿样中Pb最主要的存在形态,约占Pb总量68.75%和23.13%。土柱实验中可交换态的Pb减少0.7358 mg,占浸矿前含量的84.98%。浸出液中的Pb占浸矿前可交换态Pb的5.67%。土柱中碳酸盐结合态Pb和Fe-Mn氧化物结合态Pb含量增加,分别增加0.3224和0.091 mg,占未浸矿前可交换态Pb的37.24%和10.5%。因此,离子型稀土矿开采过程中优先活化可交换态Pb,被活化的可交换态Pb一部分随稀土母液流出矿体,另一部分在形态上转化为其他态。

    2016年02期 v.34;No.160 252-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 150K]
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