综合评述

  • 低温燃烧法合成稀土掺杂纳米发光材料的研究进展

    陈广润;雷若姗;徐时清;王焕平;李银艳;

    综述了低温燃烧法(LCS)合成稀土掺杂纳米发光材料的研究概况,分析了LCS的工作原理,重点阐述了LCS工艺参数,如燃烧剂、pH值、煅烧温度、分散剂等对材料形貌、微观结构和性能的影响,讨论了LCS工艺参数的选择原则,最后对LCS存在的制备成本高、粉体易团聚等问题及其发展趋势作出了简要分析和展望。

    2016年05期 v.34;No.163 513-523页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]

稀土发光

  • Si-N共掺杂Lu_3Al_5O_(12):Ce荧光粉的制备及荧光性质

    魏绍娟;邾强强;季巍巍;郝绿原;徐鑫;

    采用高温固相反应法合成系列Lu_(2.92)Ce_(0.08)Al_(5-y)SiyO_(12-y)N_y(LuAG-CSN)荧光粉,研究了利用CeSi_3N_5实现Si-N在Lu_3Al_5O_(12):Ce(LuAG)荧光粉中的均匀有序掺杂,以优化和调控荧光粉的光致发光特性。首先合成了高纯度的CeSi_3N_5原料,然后采用CeO_2和CeSi_3N_5的组合实现优化Ce浓度(Lu∶Ce=2.92∶0.08)下的Si-N可控均匀掺杂。从荧光粉的激发发射光谱,发现适量的Si-N共掺可以明显增强荧光粉的荧光性能,而且使发射光谱宽化,450 nm蓝光激发的发射峰可从524.2 nm连续调节到556.4 nm,从而能有效优化白光LED的发光效率和调节色坐标,同时发现,所获LuAG荧光粉具有一定的余辉性能。而利用Si3N4作起始原料的掺杂虽然也可以使发射波长宽化,但会显著减低发射强度,且几乎没有余辉特性。

    2016年05期 v.34;No.163 524-530页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
  • NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)红色荧光粉制备及发光性能的研究

    陈七仙;吴铭;李林茹;黄君;余华;李晨霞;邓德刚;徐时清;

    实验通过传统的高温固相合成法合成了一系列的NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)红色荧光粉。NaSr_(3.98)B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉具有立方相晶体结构,空间群为Ia-3d,其结构内拥有两个不同配位的发光中心分别为八配位和六配位。NaSr_(3.98)B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉的激发光谱可以与近紫外LED芯片很好地符合,由于Eu~(2+)离子的4f65d1→4f7能级跃迁,使得NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉表现出发光中心位于610 nm附近的红色宽带发射,半高宽约为110 nm。NaSr_(3.99)B_3O_(8.1)N_(0.6):0.02Eu~(2+)荧光粉的最佳掺N浓度为x=0.8,其寿命在两个不同的发光中心的平均衰减时间分别为603和510 ns。在y=0.02时,NaSr_(4-y)B_3O_(8.1)N_(0.6):yEu~(2+)荧光粉的发射光谱发生了浓度猝灭现象,计算得到其激活剂离子间的临界距离为2.712 nm,导致浓度猝灭的激活剂离子之间的相互作用的方式为偶极子-偶极子。以上结果表明,NaSr_4B_3O_((9-3x/2))N_x:Eu~(2+)荧光粉有望成为白光LED的光色转换材料。

    2016年05期 v.34;No.163 531-537页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K]
  • 燃烧法合成Sr_2Al_3O_6:Eu~(2+),Dy~(3+)发光材料的物相组成研究

    孙文周;陈宇红;

    提出采用燃烧法合成Sr_3Al_2O_6:Eu~(2+),Dy~(3+)红色长余辉发光材料,旨在通过工艺优化合成出单相的铝酸锶基质,为制备发光性能良好的红色发光材料打下基础。通过对样品进行XRD衍射分析,分别探讨了燃烧温度、尿素添加量以及二次还原工序的引入对样品的物相组成的影响。结果表明:仅调节燃烧温度和尿素添加量不能得到单相Sr_3Al_2O_6基质,产物中往往存在SrAl_2O_4,Sr_4Al_2O_7等杂质相,然而当尿素添加量增加时,虽导致产生大量SrCO_3,但同时也抑制了很难排除的杂质相SrAl_2O_4,Sr_4Al_2O_7的生成。如将该样品在1200℃下还原煅烧则可使SrCO_3分解继而反应生成目标产物Sr_3Al_2O_6,由此获得接近纯相的Sr_3Al_2O_6基质。最终确定较优化的工艺条件为:燃烧温度为850℃,尿素添加量为硝酸盐的2倍,燃烧后在1200℃下进行二次还原煅烧。

    2016年05期 v.34;No.163 538-543页 [查看摘要][在线阅读][下载 239K]
  • Yb~(3+)-Tb~(3+)共掺杂β-NaYF_4纳米晶的上转换发光特性研究

    张阳熠;江锡顺;董可秀;林其斌;葛秀涛;

    采用水热合成法,以油酸作乳化剂成功制备了Yb~(3+)-Tb~(3+)共掺杂β-NaYF_4纳米晶。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱仪对所制备的样品进行表征。在980 nm红外半导体激光器的激发下,不仅观察到Yb~(3+)/Tb~(3+)共掺杂NaYF_4纳米晶对应于Tb~(3+)离子5D3→7FI(I=6,5和4)和5D4→7FI(I=6,5,4和3)能级跃迁从红色到紫外的上转换荧光,同时还观察到了杂质离子Er~(3+)的发光。实验发现随着Yb~(3+)浓度的相对减小和Er~(3+)浓度的相对增大,489 nm对应于Tb~(3+)离子5D4→7F6能级跃迁的上转换蓝光得到增强。在Yb~(3+)-Tb~(3+)-Er~(3+)系统中,简要地讨论了从Yb~(3+)到Er~(3+)再到Tb~(3+)的能量传递过程。

    2016年05期 v.34;No.163 544-548页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]

稀土催化

  • 钬掺杂TiO_2/碳气凝胶电极电吸附光催化降解双酚A

    王亚波;潘自红;秦德志;白素贞;

    采用浸渍法在碳气凝胶(CA)基底上负载了Ho掺杂TiO_2纳米颗粒,由SEM表征观察到CA为疏松多孔结构,Ho掺杂TiO_2粒径约为20 nm。XRD显示TiO_2为锐钛矿相。紫外-可见漫反射光谱显示,Ho掺杂TiO_2碳气凝胶的吸收带边红移至403 nm。在可见光照条件下,其光电流密度是Ho掺杂TiO_2/FTO的66倍。Ho掺杂TiO_2碳气凝胶电极进一步应用于对双酚A(BPA)废水的电吸附光催化降解,结果显示,在4.5 h内,双酚A的去除率达到了96.4%,在电吸附和光催化的协同作用下,实现了对双酚A模拟废水的高效降解。

    2016年05期 v.34;No.163 549-554页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]

磁学和磁性材料

  • 烧结NdFeB磁体高温高压高湿加速腐蚀行为研究

    李家节;安桂焕;郭诚君;周头军;刘武杰;廖跃辉;

    通过高温高压高湿(HAST)加速老化试验,研究了烧结NdFeB磁体在该腐蚀环境中的加速腐蚀行为。研究表明,高矫顽力烧结NdFeB磁体在HAST环境中具有更低的质量损失和磁通损失,比低矫顽力磁体的质量损失减少了74%,磁通损失率降低了80%。这是由于Dy和Co的联合添加,使其在晶界处形成了富含Dy,Co的富稀土相或Nd-Co相,降低了富Nd相的比例,提高了富稀土相的腐蚀电位,从而有效抑制了磁体在高温高压高湿腐蚀环境中的腐蚀速率。由于烧结Nd Fe B磁体独特的微观组织结构,使其腐蚀行为具有典型的局域选择性晶间腐蚀的特征。

    2016年05期 v.34;No.163 555-559页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]

稀土新材料

  • Y_2O_3/Ag复合材料界面微观结构与性能研究

    胡洁琼;谢明;孙绍霞;刘满门;王松;王塞北;

    采用透射电子显微镜对粉末冶金法制备的Y_2O_3/Ag复合材料的界面微观结构进行了深入研究。结果表明:复合材料界面结合紧密且无任何反应物。Ag基体的(111)面与Y_2O_3颗粒的(440)晶面保持半共格关系:Y_2O_3(222)//Ag(111),Y_2O_3(440)//Ag(111),界面处基体中可以看到由于晶格错配而产生的刃位错,说明基体与增强颗粒晶面间距接近时,基体可以依靠增强颗粒表面结晶并长大,即增强颗粒作为基体异质形核的质点,并从晶体学角度对界面的形成原因进行了解释。由力学和电学性能测试得到复合材料的强度和电阻率随Y_2O_3含量的增加而升高。

    2016年05期 v.34;No.163 560-565页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]

稀土化学与湿法冶金

  • 甘氨酸-N,N-双(亚甲基磷酸)及其Eu(Ⅲ)配合物与BSA的作用机制

    宋盼;杨水兰;周通;杨天林;纳鹏军;倪刚;

    合成了一种含磷三足体甘氨酸-N,N-双(亚甲基磷酸)及其Eu(Ⅲ)的配合物,用~1HNMR,~(13)CNMR、红外光谱、元素分析、差热-热重及紫外光谱对其组成进行表征并推断了结构。结果表明:配体(L)与苦味酸铕(Eu(pic)_3)形成1∶1型配合物Eu(pic)_3L·3H_2O。用荧光光谱法研究了Eu(pic)_3L·3H_2O和牛血清白蛋白(BSA)在不同温度下的相互作用。发现配合物对BSA内源荧光的猝灭方式为静态猝灭;计算了不同温度下配合物与BSA间的结合常数K,结合位点n及相关热力学参数(ΔH>0,ΔS>0,ΔG<0),结果表明,二者主要靠疏水作用力结合。考察了Cu~(2+)和Fe~(3+)对配合物与BSA结合作用的影响,在Cu~(2+)和Fe~(3+)的介导下使配合物与BSA的结合能力增强。

    2016年05期 v.34;No.163 566-578页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K]
  • Pr(NO_3)_3与对(N,N-二甲基)苯甲醛席夫碱配合物的合成、晶体结构和荧光性质研究

    李文戈;马瑶瑶;张莉;刘源;刘筱雅;周达;

    利用对(N,N-二甲基)苯甲醛和对氨基苯甲酸合成了一种新的席夫碱Pr(Ⅲ)配合物[Pr L(Paba)_2(H_2O)_4]。L=对(N,N-二甲基)苯甲醛缩对氨基苯甲酸,Paba=对氨基苯甲酸,运用元素分析、红外光谱、X射线衍射等进行了表征。结果表明配合物属于单斜晶系,晶胞参数:a=2.10130(12)nm,b=1.4.0700(9)nm,c=1.81031(11)nm,α=90.00°,β=114.72(0)°,γ=90.00°,V=4.861.69 nm3。同时研究了该稀土配合物的荧光性质,结果表明该稀土配合物固体粉末在λex=280 nm波长激发下有较强的荧光效应。

    2016年05期 v.34;No.163 579-584页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
  • 改性腐植酸对稀土离子La~(3+),Ce~(3+)吸附性能研究

    杨睿琳;刘亚淳;朱科;黄皓;廖洋;赵仕林;

    以腐植酸(HA)为原料,经两步酯化制备了改性腐植酸(HAE)吸附材料,用IR,SEM对HAE进行了表征,并考察了pH值、温度、离子浓度和时间等因素对其吸附行为的影响。实验结果表明:HAE对稀土离子的吸附在30 min左右即可达到平衡,pH值和离子浓度对La~(3+)和Ce~(3+)吸附量有较大影响,但温度对Ce~(3+)吸附量的影响较小。La~(3+)和Ce~(3+)在pH=5.5,T=35℃条件下的饱和吸附容量分别为124.75和583.82mg·g-1,HAE材料对Ce~(3+)的吸附量更大。HAE对La~(3+)和Ce~(3+)吸附过程都适于Freundlich模型,符合拟二级速率方程,重复使用4次,其吸附量变化不大。在模拟稀土废水中,经HAE材料吸附后稀土离子的浓度小于30 mg·L~(-1),达到国家稀土废水排放标准,该材料可用于处理低浓度的稀土废水。

    2016年05期 v.34;No.163 585-591页 [查看摘要][在线阅读][下载 278K]

稀土金属学与火法冶金

  • 铒、钇对6082铝合金性能及微观结构的影响

    钱炜;张振亚;王晓璐;王研;赵玉涛;

    利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等分析技术研究了在6082铝合金中添加Er,Y对其微观组织和力学性能的影响,从理论上分析了Er,Y的作用机制。实验结果表明,Er,Y在合金中的作用主要有两种:一是偏聚于晶界,吸附组织中Fe,Mn,Cu等元素,形成Al3Er,Al3Y等化合物相,对晶界有强化作用。二是改善基体晶界上粗大化合物相,使之破碎,分裂成细小块状,减小应力集中影响,改善合金塑性。在6082铝合金中添加Er,Y元素都可以明显细化晶粒。

    2016年05期 v.34;No.163 592-599页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]
  • 时效处理对热挤压Mg-xZn(x=1,3,5)-Y合金组织与力学性能的影响

    邝亚飞;王泽辉;房大庆;柴跃生;武华杰;

    研究了时效处理对热挤压Mg-xZn(x=1,3,5)-Y合金显微组织和力学性能的影响。实验结果表明:挤压态Mg-xZn(x=1,3,5)-Y合金显微组织由α-Mg,Mg_3Zn_6Y和Mg_3Zn_3Y_2相组成。挤压后合金发生了动态再结晶,随着Zn含量的增加,合金中的Mg_3Zn_6Y相依次增加。经时效处理后,颗粒状的Mg_3Zn_6Y相沉淀析出,Mg_3Zn_3Y_2相也逐渐弥散析出。其中Mg-5Zn-Y合金经过温度为200℃,18 h的时效处理后,具有良好的综合力学性能,其抗拉强度,屈服强度和伸长率分别为375 MPa,258 MPa,23.5%。该合金拥有良好的力学性能主要是由于晶粒细化和Mg_3Zn_6Y相的沉淀强化。

    2016年05期 v.34;No.163 600-605页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]

稀土应用

  • 氟镧镨掺杂对铈基抛光粉微结构、颗粒特征及抛光性能的影响

    伍立军;王筠松;郭耘;卢冠忠;

    以Ce_2(CO_3)_3为前驱体,La_2(CO_3)3和Pr_2(CO_3)_3为掺杂试剂,NH_4F为氟化剂制备铈基抛光粉,研究了F/La/Pr掺杂对铈基抛光粉的物相结构、表面形貌、表面Zeta电位和抛蚀量的影响。XRD,Raman光谱和Zeta电位分析表明:F的引入可以显著地减小铈基抛光粉的晶粒尺寸、增大其晶格缺陷和颗粒表面Zeta电位,且同时掺La-Pr比单独掺La对增大其晶格缺陷和颗粒表面Zeta电位影响更大。SEM分析表明,F的引入有利于颗粒的球形化,掺入La或Pr有利于改善颗粒的聚集状态。抛光测试分析表明:抛蚀量的大小与相应铈基抛光粉的颗粒表面Zeta电位和晶格缺陷成正比。

    2016年05期 v.34;No.163 606-611页 [查看摘要][在线阅读][下载 360K]
  • LaCoO_3载氧体在化学链燃烧中的性能研究

    梁皓;苑宏刚;尹泽群;方向晨;

    采用柠檬酸络合法制备了LaCoO_3氧化物,TPR表征结果表明该氧化物具有吸附氧和晶格氧,可以作为化学链燃烧的载氧体。化学链燃烧反应性能评价结果表明,以CO为燃料、反应温度为400℃和常压条件下,连续循环10次CO都全部转化,但是由于发生歧化反应,CO_2选择性没有达到100%。采用XRD,SEM和XPS等手段对新鲜LaCoO_3载氧体和循环10次后的LaCoO_3载氧体进行了表征,结果表明:连续循环10次后载氧体仍保持钙钛矿结构,由于钙钛矿氧化物具有丰富的吸附氧和晶格氧,所以载氧体保持了很好的稳定性。

    2016年05期 v.34;No.163 612-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
  • CeO_2用于柴油机尾气NO还原的DFT研究

    黄河;孙平;叶松;刘军恒;

    采用密度泛函理论广义梯度近似的RPBE方法结合周期性平板模型研究了NO分子分别以N端和O端两种吸附形式在洁净的以及具有氧空穴的CeO_2(110)表面的吸附行为。对比了不同的吸附位及不同覆盖度下的几何构型参数与吸附能。研究结果表明:CeO_2(110)表面O原子上的吸附构型为较稳定的吸附构型,且N端吸附较O端有利;NO在洁净CeO_2(110)表面为物理吸附;当CeO_2(110)表面存在氧空穴时,吸附能明显增大且均大于40 k J·mol~(-1),为化学吸附;覆盖度为0.25 m L时的吸附比较稳定。计算了NO分子吸附前后的态密度以及电荷密度,研究发现:NO分子与底物之间具有相互作用,且整个吸附体系发生了电荷从Ce原子向NO分子的转移,O端吸附时转移的电荷较N端的多。

    2016年05期 v.34;No.163 618-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]

稀土地矿

  • 离子吸附型稀土矿稀土提取过程中天然放射性核素分布调查分析

    肖燕飞;李开中;王莉;杨幼明;刘徽平;王超;徐海波;

    离子吸附型稀土矿中含有天然放射性核素U、Ra-226和Th-232。我国每年生产该类稀土精矿6万t左右,产生大量的废渣、废水,若不加以重视,含放射性核素的冶炼废料可能对环境造成污染,存在危害工人健康的隐患。本文针对该类矿物稀土提取过程天然放射性核素分布进行了初步的调查分析。不同离子吸附型稀土矿矿山中放射性核素的含量不同,不但和原岩性质有关、还与其成矿环境有关。在该类矿物的提取过程中,放射性核素大部分残留在浸出尾矿中,而浸出母液中的少量天然放射性核素经过除杂、沉淀、焙烧工艺后在除杂渣和稀土精矿中得到富集,但其放射性比活度在105Bq·kg~(-1)内。而稀土提取过程中浸出母液、除杂母液、沉淀母液等液体样品中天然放射性核素含量都低于0.3 mg·L~(-1)。本文对稀土提取过程中天然放射性核素分布的初步调查分析,为探讨南方离子吸附型稀土矿放射性核素的迁移富集、分布规律以及放射性污染防治工作提供了基础。

    2016年05期 v.34;No.163 625-631页 [查看摘要][在线阅读][下载 134K]
  • 江西龙南乡标稀土矿石干筛法和水洗筛分法颗粒粒度分析

    吴开兴;朱平;张恋;赵仲芳;陈明勇;苗帅升;胡孝景;张泽;宋泉;

    颗粒粒度分布是土壤最重要的物理性质之一,对土壤水分运动和溶质迁移,以及水土流失有重要影响,同样对离子型稀土矿石的渗透性能和水力学特性有着重要影响。通过江西龙南乡标稀土矿石干筛法和水洗筛分法颗粒粒度分析结果比较研究发现,干筛法粒度分析结果反映的是团粒的颗粒粒度分布特征,而水洗筛分法粒度分析结果可基本反映单颗粒粒度分布特征。因此,在研究离子型稀土矿石或原地浸矿边坡土体颗粒粒度分布时,应考虑不同水动力条件下团聚体的稳定性,合理选择粒度分析方法。

    2016年05期 v.34;No.163 632-640页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K]

  • 《中国稀土学报》征稿简则

    <正>《中国稀土学报》(中、英文版)是中国稀土学会会刊,由中国稀土学会和北京有色金属研究总院主办,北京大学协办。主要报道有关稀土化学与湿法冶金,稀土金属学与火法冶金,稀土发光、催化、磁性及储氢等材料,稀土固体物理与固体化学,稀土应用研究,稀土分析检测;稀土地质、矿物和选矿等方面的学

    2016年05期 v.34;No.163 642页 [查看摘要][在线阅读][下载 96K]
  • 下载本期数据