综合评述

  • 单原子催化剂的研究进展

    张宁强;李伶聪;黄星;张桂臻;何洪;

    单原子催化剂兼具均相催化剂的活性中心和多相催化剂结构稳定易分离的特点,是实现统一的"大"催化理论非常重要的突破口。由于其优越的催化性能在工业催化中具有巨大的应用潜力。基于"单原子催化"概念提出以来国内外单原子催化剂的研究进展,以不同的活性组分进行分类对单原子催化剂进行归纳总结。系统地介绍了单原子催化剂的制备方法以及应用研究进展,并展望了单原子催化剂的发展前景,以期对于进一步构筑具有特定结构和催化功能的单原子催化剂的研究起到积极的促进作用。

    2018年05期 v.36;No.175 513-532页 [查看摘要][在线阅读][下载 3080K]

稀土发光

  • Yb~(3+)/Er~(3+)共掺Gd_2Mo_3O_(12)的强绿色上转换发光及温度传感特性

    简荣华;庞涛;

    采用固相反应法合成了Gd_2Mo_3O_(12):x%Yb~(3+)/1%Er~(3+)(x=0,2,5,10,20)荧光粉。当Yb~(3+)浓度超过5%,Yb~(3+)-MoO_4~(2-)二聚体形成并发挥敏化作用;当Yb~(3+)浓度达20%,二聚体敏化主导上转换发光。由于二聚体敏化抑制红光发射,成功获得高强度的绿色上转换发光。结合反射谱、拉曼谱、下转换谱、上转换功率关系、二聚体模型和三能级模型,详细讨论了这种和Yb~(3+)浓度有关的上转换发光。另外,基于两个绿光发射带的相对强度比,探究了最佳样品在300~500K范围内的温度传感特性,证实Gd_2Mo_3O_(12):Yb~(3+)/Er~(3+)在温度传感方面具有潜在应用价值。

    2018年05期 v.36;No.175 533-540页 [查看摘要][在线阅读][下载 3125K]

稀土催化

  • 介孔NH_2-Ce-Pr-O合成及其可见光催化性能

    郝仕油;王辉;钟云超;余慧敏;陈寒松;

    以P123(聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物)为模板剂,Ce(NO_3)_3,Pr(NO_3)_3为原料,采用水热反应制备前驱物,经萃取除去P123后既得表面羟基含量较高的Ce-Pr-O介孔材料。利用氨基硅烷与表面羟基间的缩合作用,合成了氨基功能化介孔Ce-Pr-O。利用XRD,N_2吸脱附,Raman,FT-IR,XPS等技术对合成样品结构性能进行了表征。结果表明:以25%Pr(NO_3)_3掺杂所获得的Ce-Pr-O结构性能较好;该样品氨基功能化后,除孔径、表面积及孔容变小外,其他性能基本保持不变。以酸性红14(AR14)为探针分子,对合成材料的光催化性能进行评价。结果表明:由于Pr掺杂后形成氧缺位,提高了样品的可见光吸收强度;此外,通过嫁接氨基,提高AR14的吸附量。因此,所合成的氨基功能化介孔Ce-Pr-O在可见光作用下,能较彻底地催化降解溶液中的AR14。

    2018年05期 v.36;No.175 541-549页 [查看摘要][在线阅读][下载 2431K]
  • HZSM-5,CeO_2,Al_2O_3应用于催化分解甲硫醇的比较研究

    刘江平;何德东;胡亚楠;余杰;赵雨桐;罗永明;

    甲硫醇(CH_3SH)是一种常见的挥发性含硫有机物,其在空气中易转化形成有机气溶胶,导致大气光化学烟雾和雾霾等严重污染。因此,针对CH_3SH的有效脱除研究工作目前已成为我国严控硫污染和实现硫以及VOCs(挥发性有机化合物)减排工作中的新任务。系统研究并比较了HZSM-5,Ce O_2,Al_2O_33种催化剂应用于催化分解CH_3SH的降解行为,采用H_2-TPR,NH_3-TPD表征探讨了活性与稳定性之间的差异并进行了相应的分析,同时利用TG,Raman等表征解释了催化剂失活的原因并对其失活机制进行了简要的探究,得出催化剂酸性中心与氧空位是催化分解CH_3SH的活性中心,积碳和含硫物种是导致催化剂失活的主要原因。

    2018年05期 v.36;No.175 550-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 2107K]
  • 以海藻酸钠为模板制备蜂窝状纳米CeO_2及其性能

    赵国峥;李娜;盛晶博;郑晓卫;李长波;

    以海藻酸钠为生物模板剂,Ce(NO_3)_3·6H_2O为铈源,在真空干燥条件下简单快速地合成了具有蜂窝状多孔结构的纳米Ce O_2。对制得的样品进行傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、N_2-吸附脱附及扫描电镜、透射电镜表征,研究了样品的结构组成、孔径、比表面积及样品形貌特征。同时考察了干燥方式、海藻酸钠浓度对样品形貌的影响。结果表明:制备的样品为结晶度高、分散均匀的纳米Ce O_2,以蜂窝状的中孔和大孔为主,Ce O_2的比表面积为210.0 m~2·g~(-1),平均孔径为12.77 nm。样品在湿式催化过氧化法处理高浓度有机废水实验中,废水COD去除率达90%以上。

    2018年05期 v.36;No.175 558-563页 [查看摘要][在线阅读][下载 2384K]
  • 白云鄂博稀土矿物催化半焦燃烧与脱硝特性的研究

    龚志军;武文斐;张凯;罗惠娟;李保卫;

    采用热重红外联用分析仪对白云鄂博不同稀土矿物(包括稀土原矿、稀土精矿、稀土尾矿)催化半焦燃烧与脱硝的活性进行了研究,研究结果表明:在稀土矿物添加剂作用下半焦的燃烧活性都得到提高,着火温度提前,燃尽温度提前,燃烧时间缩短,燃烧效率提高,并且稀土精矿的催化燃烧效果最好;在稀土矿物催化剂作用下半焦的NO生成量减少,同时CO的生成量也减少,说明添加稀土矿物催化剂强化了CO同相还原NO的作用,从而提高了氮氧化物的脱除效率。其中稀土尾矿的催化能力强于稀土精矿与稀土原矿,说明稀土氧化物与Fe_2O_3间的协同作用。稀土矿物催化剂同时促进半焦燃烧效率与减少NO_x生成,表明稀土矿物催化剂对催化燃烧与脱硝存在协同效应。

    2018年05期 v.36;No.175 564-570页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K]

稀土化学与湿法冶金

  • 串级萃取理论之联动萃取分离工艺设计:Ⅲ、进料级联动分离单元基本关系式

    程福祥;吴声;廖春生;严纯华;

    与传统流程中彼此独立的分离单元不同,联动萃取分离流程要求每一分离单元均通过横向或纵向衔接方式与其他分离单元联动运行。本系列文章之II已推导得到了无联动及出口联动(A_tA_(t-1)…A_2)/(A_(t-1)A_(t-2)…A_1)分离单元优化的基本关系式。当联动萃取流程中两个分离单元纵向衔接时,高层级分离单元提供水相/有机相料液给低层级分离单元,同时自低层级分离单元引出一个有机相/水相返回高层级分离单元作为萃取有机相/洗涤液使用,此时低层级分离单元的联动衔接位置在进料级,故可称为进料级联动。将基于对进料级联动(A_tA_(t-1)…A_2)/(A_(t-1)A_(t-2)…A_1)分离单元的萃取平衡和物料平衡分析,分别推导其料液为水相和有机相时的优化基本关系式。

    2018年05期 v.36;No.175 571-582页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]
  • 苦味酸稀土配合物的合成及其与BSA/DNA的键合作用研究

    高继红;杨天林;杨水兰;

    合成以N为中心的具有三脚架形结构的配体L及其稀土配合物。用元素分析、核磁共振波谱、紫外吸收光谱、红外光谱、热分析、计算化学等方法对它们的结构进行表征,通过光谱学、电化学等方法研究稀土配合物与BSA,ct-DNA的键合方式和结合位点。结果表明:1个L中2个羰基上的O、磷酰基上的1个O及磷酸根上的1个O与稀土离子配位,L与苦味酸盐以1∶1的形式结合。配合物对BSA的内源荧光以静态猝灭方式猝灭,293 K下二者之间的K_(sv)=5.97×10~5L·mol~(-1),K_q=10~(13)L·mol~(-1)·s,K=1.0×10~5L·mol~(-1),n=1,存在的作用力主要是氢键和范德华力。加入Fe~(3+),Cu~(2+)后,二者之间的作用点不变、结合常数增大,说明Fe~(3+),Cu~(2+)参与了反应且起到增强的作用。Eu(Ⅲ)配合物与ct-DNA以较强的插入作用结合,在测定电位区间内为电化学活性物质。可为该类稀土配合物与蛋白质之间的作用,有效药物在生物体内的药效发挥,新型DNA杂交指示剂的研究提供参考。

    2018年05期 v.36;No.175 583-592页 [查看摘要][在线阅读][下载 2407K]
  • LEWATIT TP 207螯合树脂对硫酸盐介质中La(Ⅲ)的吸附及其机制

    徐海波;周洁英;王超;李开中;杨幼明;

    为了达到从稀土浸出液中富集回收稀土的目的,研究了LEWATIT TP 207树脂对硫酸盐介质中La(Ⅲ)的吸附性能及机制。通过静态吸附实验,考察了反应时间、La(Ⅲ)初始浓度、p H值等因素对树脂吸附性能的影响;并对树脂吸附La(Ⅲ)的动力学和热力学特性进行了研究。结果表明:p H值为4.00是硫酸盐介质中La(Ⅲ)的较优吸附条件,树脂的静态饱和吸附容量为121.93 mg·g~(-1)。吸附过程遵循Langmuir吸附等温方程,其相关系数为1.00。准一级吸附动力学模型能够很好地拟合LEWATIT TP 207树脂吸附La(Ⅲ)的过程,当La(Ⅲ)初始浓度为10 mmol·L~(-1)时,其相关系数为0.98。热力学参数表明:在293 K时吸附过程可自发进行,且是一个吸热、熵增的过程(ΔH=5.00k J·mol~(-1),ΔS=23.75 J·mol~(-1)·K~(-1),ΔG_(293)=-1.96 k J·mol~(-1))。红外光谱分析表明:树脂吸附La(Ⅲ)的过程为化学吸附,树脂功能基中C=O的O原子以及氨基中的N原子均与La~(3+)发生配位反应。

    2018年05期 v.36;No.175 593-601页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K]
  • NH_4HCO_3沉淀分离还原反萃余液中的稀土与锌工艺研究

    李慧琴;魏迪;刘全;郝先库;张瑞祥;郭瑞华;

    在还原萃取分离铕的反萃余液中加入NH_4Cl,用固体NH_4HCO_3与稀土反应生成碳酸稀土沉淀,而Zn与NH_4Cl形成配合物存在于母液中,实现反萃余液中稀土和锌的分离。考察了料液中NH_4Cl,RECl_3,Zn Cl_2浓度、沉淀终点p H和沉淀反应温度这些因素对碳酸稀土中Zn O含量的影响。实验结果表明:在料液中NH_4Cl浓度4 mol·L~(-1),RECl_3浓度0.34 mol·L~(-1),Zn Cl_2浓度不大于0.62 mol·L~(-1),反应温度50℃,沉淀终点p H为6.5条件下,得到的碳酸稀土中Zn O含量小于0.005%。

    2018年05期 v.36;No.175 602-607页 [查看摘要][在线阅读][下载 775K]
  • 两级间稀土萃取槽连接管道直径大小优选研究

    冯羽生;逄启寿;

    在稀土生产流水线中由于稀土萃取槽都是多级串联,级与级之间通过管路连接;管路连接的形式和管道直径大小对萃取槽抽吸物料速度、流量等参数有着重要的影响。建立了不同形式管路连接的萃取槽模型,运用流体力学理论知识对萃取槽之间的连接管路进行了分析,并运用流体动力学Fluent软件,对萃取槽内的料液和P507的搅拌混合过程进行仿真模拟,得到压力云图。然后以管道孔径Φ90 mm为基准,选取一组合适的直径数据,进行物料搅拌过程模拟,得到不同搅拌特性数值,进而通过模拟分析,对两级连接管道直径进行了优选,为稀土萃取槽两级间的管道连接安装提供理论参考依据。最后通过现场试验,验证了现场结果和模拟结果的一致性。

    2018年05期 v.36;No.175 608-614页 [查看摘要][在线阅读][下载 2580K]

稀土金属学与火法冶金

  • 微量元素铈对Cu0.9%Cr合金组织与性能的影响

    茹立军;李文有;李文生;李亚明;

    采用石墨型铸造Cu0. 9%Cr,Cu0. 9%Cr0. 05Ce两种合金,并对合金固溶后在450℃进行不同时间的时效,利用光学显微镜、扫描电镜、导电率测量仪、电子拉伸试验机以及往复摩擦磨损试验机,研究微量Ce对Cu0. 9%Cr合金微观组织、强度、导电率和摩擦磨损的影响。结果表明:在时效前期,微量Ce的加入使Cu0. 9%Cr合金组织细化、Cr析出相增且更均匀分布,经450℃时效+4 h可达到抗拉强度峰值590 MPa,导电率达到83%IACS,且具有优异的耐磨性能;在时效后期,微量Ce的添加主要起到抑制过时效的作用,抗拉强度值下降缓慢、导电率平稳变化。

    2018年05期 v.36;No.175 615-620页 [查看摘要][在线阅读][下载 2110K]

稀土应用

  • 第一性原理探讨钨在La_2O_3(001)表面的吸附性质

    阿力木江·亚力昆;买买提热夏提·买买提;杨志华;

    La_2O_3作为一种新型阴极材料,具有发射电流大、放射效率高等优点,可替代有发射性污染的Th O_2-W阴极。采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究W在La_2O_3(001)表面的吸附特性,计算La_2O_3(001)表面的表面能,验证了所建立的模型的正确性。并通过对称性分别选取了T,C1,C2,C3不同的4个点,计算La_2O_3(001)表面吸附W的吸附能、功函数、电子结构、键长、电荷密度等物理量。计算结果显示,带隙宽度与本征La_2O_3相比有所减小,吸附于C2点为稳定,而C1点功函数最低,不稳定。吸附于T,C1点时W-O键长变小,而W-La键长变大,C2,C3点W-O键长变大。此结果表明La_2O_3(001)表面的W-O键结合强度比W-La键结合强度大。

    2018年05期 v.36;No.175 621-625页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K]
  • 基于细胞壁结构变化研究铈和镧影响大肠杆菌生长的机制

    柴瑞娟;魏明;朱芳;龙海东;王玉良;

    从细胞壁结构变化角度研究Ce(NO_3)_3·6H_2O和La(NO_3)_3·6H_2O对大肠杆菌生长影响的机制。以Penicillin和Lysozyme对细菌细胞壁作用靶点为参照,比浊法表征细菌的生长,红外光谱法表征细菌细胞壁肽聚糖(3427和1654 cm~(-1))和β-1,4糖苷键(890 cm~(-1))结构,扫描电镜观察菌体形态。比浊法显示Penicillin和Lysozyme抑制了细菌的繁殖,Ce(NO_3)_3·6H_2O和La(NO_3)_3·6H_2O均可以逆转这一抑制作用,促进细菌繁殖;红外光谱显示Penicillin使大肠杆菌细胞壁相应位点透过率下降,La(NO_3)_3·6H_2O使其透过率增加;Lysozyme使相应位点透过率增加,La(NO_3)_3·6H_2O使其透过率下降或基本不变,表明La(NO_3)_3·6H_2O总是可以逆转Penicillin和Lysozyme对大肠杆菌细胞壁的破坏作用;Ce(NO_3)_3·6H_2O对大肠杆菌细胞壁相应位点的红外光谱透过率影响复杂,没有表现出可逆转Penicillin和Lysozyme对细胞壁的破坏能力。La(NO_3)_3·6H_2O通过使细胞壁中相邻多糖链交联和保护β-1,4糖苷键来保护大肠杆菌细胞壁肽聚糖结构,促进细菌的生长,与前期研究La(NO_3)_3·6H_2O对枯草芽孢杆菌的作用规律一致;Ce(NO_3)_3·6H_2O促进细菌生长的机制与La(NO_3)_3·6H_2O有所不同,具体原因还有待研究。

    2018年05期 v.36;No.175 626-632页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K]

稀土地矿

  • 白云鄂博矿云母型矿石中钍的赋存状态及分布规律研究

    侯晓志;杨占峰;王振江;王晓燕;王文才;

    利用化学检测分析、自动矿物分析、扫描电镜、微区能谱分析探讨了白云鄂博主、东矿云母型矿石中钍的赋存状态和分布规律。结果表明:主矿云母型矿石中含有一定量钍的独立矿物(钍石、铁钍石),东矿钍的独立矿物极少,钍主要以独立矿物的形式和类质同象的形式赋存于钍石、铁钍石和氟碳铈矿、独居石中;主、东矿云母型矿石中氟碳铈矿中Th O_2的平均含量比约为4∶1,独居石中Th O_2的平均含量比约为10∶1;查明主矿云母型矿石中77.79%的Th O_2分布于钍石、铁钍石、氟碳铈矿和独居石中,东矿云母型矿石中63%的Th O_2分布于氟碳铈矿和独居石中。

    2018年05期 v.36;No.175 633-640页 [查看摘要][在线阅读][下载 2556K]
  • 下载本期数据