综合评述

  • 风化壳淋积型稀土矿开发的现状及展望

    池汝安;刘雪梅;

    风化壳淋积型稀土矿是中重稀土的主要来源,它的开发一直受到稀土工业的极大关注。评述了风化壳淋积型稀土矿的成矿原因、矿床特征、稀土矿物在矿体垂直剖面中的组成和分布,以及矿石含水的多样性、酸碱缓冲性、吸附离子的稳定性和吸附离子的可交换性等理化性质。阐述了稀土离子在风化体系中的迁移富集规律和所形成的稀土配分特征。介绍了池浸、堆浸和原地浸出三代浸取工艺演化过程的科技进步,探讨了稀土浸出机制及浸出过程的强化,比较了几种浸取剂的浸取效果,简述了前两代工艺留下的采矿区和堆场区的植被恢复与土壤修复。结合原地浸出工艺的生产实际,提出了今后开发风化壳淋积型稀土矿的发展方向。

    2019年02期 v.37;No.178 129-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 3211K]
  • 稀土纳米材料与植物相互作用研究进展

    崔静;祁晶晶;贺凤至;张宇;魏正贵;

    稀土纳米材料被广泛使用,目前已大量进入环境,并可能对环境产生负面影响。植物是生态系统的基本组成部分,它与稀土纳米材料的相互作用应受到更为广泛的关注。稀土纳米材料被认为可进入植物体内,但途径尚存在争议;这类材料被认为具有植物毒性,但致毒机制尚不明确。稀土纳米材料还能产生代际效应、食物链传递过程等,关系着食品安全。就近年来植物吸收、迁移、转化稀土纳米材料进行了综述,同时评述了稀土纳米材料的植物毒性效应、代际效应及食物链传递机制。

    2019年02期 v.37;No.178 141-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K]
  • 典型稀土精矿及废渣中清洁提钍工艺研究进展

    侯晓志;杨占峰;

    随着中国不可再生能源的日益紧缺,开发核电新能源对中国可持续发展具有重要意义,钍作为未来核电发展的重要原料,必将成为今后能源发展的新方向,建立钍反应堆可以很大程度上缓解中国对不可再生能源的依赖。中国钍资源储量巨大,在现行的稀土选冶工艺中,钍主要赋存于稀土精矿中或最终进入冶炼废渣,处理不当,不仅对环境造成了放射性污染,同时也造成了钍资源的严重浪费。本文主要对中国近年来典型稀土精矿及废渣中清洁提钍工艺研究进展以及高纯钍的制备进行了综述,并提出了相关建议与意见。

    2019年02期 v.37;No.178 154-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1486K]

稀土发光

  • 铕复合柔性发光薄膜的制备与光谱性能研究

    张旻澍;谢安;朱冬;

    采用原位合成法制备稀土离子液体-聚甲基丙烯酸甲脂柔性薄膜(EuIL-PMMA@SiO_2)。利用稀土功能离子液体材料的结构及光学优势, EuIL-PMMA@SiO_2能有效克服传统PDP荧光粉因粉体固有缺陷,并处理高温、荧光粉与包膜、涂覆材料相容性差所导致的荧光粉发光性能降低的问题。该薄膜具有高热稳定性、高色纯度、长寿命的特点,可替代传统的固体稀土荧光粉材料,在三维等离子平板显示(3D-PDP)领域具有潜在的应用前景。

    2019年02期 v.37;No.178 168-172页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]

稀土催化

  • 可见光响应的稀土离子掺杂TiO_2-还原石墨烯

    李冰蕊;潘家豪;吴礼光;王挺;祝轶琛;

    利用吸附相反应技术耦合溶剂热处理过程,制备了可见光响应的La和Yb掺杂的TiO_2-还原石墨烯催化剂。结构表征和模拟海水中的苯酚光降解实验表明,吸附相反应制备后掺杂的稀土离子分散于TiO_2晶格结构中,促进了TiO_2从锐钛矿到金红石的转变从而形成混晶结构,并在催化剂中引入了少量Ti~(3+)离子。而Ti~(3+)的自掺杂作用可以显著提升催化剂的可见光响应和可见光催化活性,光降解5 h后对模拟海水中苯酚最高去除率在80%以上。可见光催化活性的大小是由催化剂中Ti~(3+)含量决定的,掺杂引入的混晶结构越多, Ti~(3+)含量越高,因而催化剂的可见光降解活性也越高。过多稀土离子会聚集在锐钛矿周围抑制晶型转变,减少了催化剂中的Ti~(3+)含量,也降低了催化剂可见光降解活性。

    2019年02期 v.37;No.178 173-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 4484K]

磁学和磁性材料

  • 氧含量对钕铁硼镝扩散梯度的影响研究

    程星华;李建;周磊;刘涛;喻晓军;李波;

    主要对不同厚度烧结钕铁硼磁体进行Dy晶界扩散,主要研究了磁体氧含量的高、低对成分及磁性能梯度分布的影响。研究发现:高、低氧磁体方形度均会随着厚度增加而下降,其中前者的下降幅度尤为显著。将磁体沿着厚度方向切片进行分析发现,低氧磁体成分及矫顽力的纵深梯度分布较为均匀。电子探针微观分析结果显示:高氧样品中O, Dy元素均集中富集在团块状的富Nd相之中;而低氧样品中这种团块稀少, Dy分布在其他微细晶界形成连续条纹。低氧磁体为Dy扩散提供了连续的通道,最终能使Dy扩散饱和度及矫顽力饱和度更大于高氧磁体。

    2019年02期 v.37;No.178 186-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K]

稀土新材料

  • 不同表面电荷的纳米CeO_2的合成及表征

    冯盛;马宇辉;杨芳;张智勇;

    纳米毒理学研究中,纳米材料在暴露介质中的稳定悬浮是确保实验结果具有可重复性的关键。采用沉淀法合成了粒径为6.8±0.9 nm的CeO_2纳米颗粒(nCeO_2),再经壳聚糖(Cs)或聚丙烯酸(PAA)修饰后分别得到表面电荷为正的Cs-nCeO_2纳米颗粒和表面电荷为负的PAA-nCeO_2纳米颗粒。红外光谱结果表明原始CeO_2纳米颗粒表面成功修饰了有机基团。TEM观察发现, Cs-nCeO_2和PAA-nCeO_2与原始的nCeO_2形状相似,粒径均匀。在植物培养常用的霍格兰氏(Hoagland′s)营养液中,两者均能保持原有的电荷性质及水合粒径,且能稳定存在至少30 d。

    2019年02期 v.37;No.178 193-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K]

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:Ⅵ、理论的应用拓展

    程福祥;吴声;廖春生;严纯华;

    本系列文章的前五篇推导得到了用于多组分联动萃取分离流程设计的基础理论,并通过一个四组分分离流程实例介绍了该设计理论的实际应用。本文是本系列文章的最后一篇,将探讨该理论的拓展应用。所有非联动萃取多组分分离流程都可以通过适当等效变换,转换为由联动萃取流程中基本分离单元组合得到的等效流程,本文通过任意切割比例的三组分两出口分离、三组分三出口分离以及三组分联动萃取全分离等效流程等不同工艺形式实例,介绍如何通过流程的等效变换,应用本系列文章中的理论公式解决稀土工业实践中不同类型工艺流程的参数计算问题。

    2019年02期 v.37;No.178 199-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 2296K]
  • TP207树脂吸附La~(3+), Ca~(2+)及La~(3+)/Ca~(2+)分离系数测定研究

    周洁英;陈冬英;伍莺;

    通过静态吸附和解吸试验系统研究了氯化体系中TP207树脂吸附La~(3+)和Ca~(2+)的规律,考察了吸附时间、吸附温度、吸附浓度和pH值对树脂吸附容量的影响,以及HCl浓度对负载树脂解吸率的影响,并得出了优化条件下的La~(3+)/Ca~(2+)分离系数。结果表明:在吸附时间5 h,吸附温度25℃和pH值为4.10的条件下, TP207树脂对La~(3+)和Ca~(2+)吸附容量分别为1.25和0.23 mmol·g~(-1)。在此条件下, La~(3+)/Ca~(2+)分离系数超过13,树脂循环利用20次后吸附容量下降10%,为工业生产中提La~(3+)除Ca~(2+)工艺提供了新的技术支持。

    2019年02期 v.37;No.178 210-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]

稀土金属学与火法冶金

  • 预压缩变形Mg-Zn-Y-Zr合金的微观组织及时效硬化效应

    林小娉;唐琴;叶杰;刘宁宁;孙衡;徐丹;

    对铸造Mg-8.14Zn-1.44Y-0.47Zr (%,质量分数)合金进行了0%~5%预压缩变形后,再经160℃进行等温时效处理。利用电子背散射衍射、高分辨率的透射电镜等分析手段研究了预变形镁合金的形变组织特征及其对后续时效组织、时效硬化效应的影响。结果表明:经预变形在镁合金基体中预置■拉伸孪晶和小角度晶界(位错),其小角度晶界所占百分比由1%预变形的2.6%增加到5%预变形的■拉伸孪晶变体数量随预变形量增加呈先增大后减少的趋势。160℃时效进程中,孪晶界成为准晶I-Mg_3Zn_6Y择优析出的有效衬底;而基体中存在的位错,提高了杆状或盘状β_1′-MgZn_2相析出密度,进而提高了镁合金时效初期析出速率及近峰值时效硬度; 5%预变形下达到近峰值时效硬度所需时间由未预变形的12 h缩短到6 h,近峰值时效硬度由未预变形的HV 81.5提高到HV 104.8。

    2019年02期 v.37;No.178 217-223页 [查看摘要][在线阅读][下载 3174K]

稀土应用

  • 中温固体氧化物燃料电池La_(0.8-x)Bi_xSr_(0.2)FeO_(3-δ)阴极材料研究

    王卫杰;张广君;曾凡蓉;王绍荣;

    通过高温固相法制备出La_(0.8-x)Bi_xSr_(0.2)FeO_(3-δ)(LBSF)阴极粉体和铒稳定氧化铋(ESB)电解质粉体,通过XRD分别确定其成相温度以及相互之间的化学相容性;以LBSF作为阴极, ESB作为电解质,构成LBSF|ESB|LBSF对称电池,利用交流阻抗法测试阴极的极化行为;用扫描电子显微镜观察电池的断面微结构。结果表明:通过固相合成的LBSF阴极材料呈立方钙钛矿结构。在同一温度下,电导率随Bi_2O_3的掺杂量增加而降低;但极化阻抗随着Bi_2O_3的掺杂量增加而降低,当x=0.4时, LBSF(0.4)的极化阻抗达到最小, 650℃时为1.05Ω·cm~2, 900℃时低达0.17Ω·cm~2。研究结果表明:LBSF是良好的固体氧化物燃料电池阴极材料。

    2019年02期 v.37;No.178 224-231页 [查看摘要][在线阅读][下载 2875K]
  • 双过渡层阴极对流延法制备的阳极支撑直接碳固体氧化物燃料电池性能的改善作用

    汪维;刘志军;张亚鹏;刘佩佩;刘美林;刘江;

    采用流延法制备了阳极支撑的固体氧化物燃料电池(SOFC),电解质材料为钇稳定化氧化锆(YSZ),阳极为镍和YSZ构成的金属陶瓷(Ni-YSZ),阴极为LSCF-GDC/LSCF复合材料,同时在阴极与电解质之间制备了YSZ-GDC/GDC双过渡层。分别采用含3%的加湿H_2和活性炭为燃料,对此电池的输出性能及阻抗谱进行测试。采用加湿H_2测试的结果表明:在800℃下,采用双过渡层电池的开路电压达到1 V,最大功率密度为680 mW·cm~(-2),比未改良电池的最大功率密度(372 mW·cm~(-2))提高了83%。直接采用固体碳为燃料时,具有双过渡层阴极的电池在850℃时的开路电压达到0.95 V,最大输出功率密度达429 mW·cm~(-2),几乎比无过渡层阴极的电池(225 mW·cm~(-2))高出1倍,特别是双过渡层阴极还使直接使用碳燃料的SOFC(DC-SOFC)的燃料利用率提高了33%。

    2019年02期 v.37;No.178 232-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1568K]
  • 稀土增强拟南芥根细胞胞吞作用

    夏彬芯;王丽红;周青;

    环境中稀土元素(rare earth elements, REEs)可通过启动植物叶胞吞作用进入植物体,而自然条件下,植物与外源REEs接触多发生在根系。因此,以环境中累积量高的REE La(Ⅲ)和模式植物拟南芥为代表,从细胞与分子生物学视角揭示REEs影响根胞吞作用的机制。结果表明:处理12 h, La(Ⅲ)可增强根细胞胞吞作用,且增强作用与La(Ⅲ)剂量有关:高(160μmol·L~(-1))>中(80μmol·L~(-1))>低(30μmol·L~(-1));处理24 h:中(80μmol·L~(-1))>高(160μmol·L~(-1))>低(30μmol·L~(-1))。除160 mnol·L~(-1) La(Ⅲ)处理(24 h),衔接蛋白2 (Adapter protein 2, AP2)基因表达量降低外,其他处理条件下AP2和网格蛋白基因表达量均增加。综上所述, La(Ⅲ)可通过上调AP2网格蛋白基因表达量增强拟南芥根细胞胞吞作用。

    2019年02期 v.37;No.178 241-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 1592K]
  • 外源H_2O_2对镧胁迫下裸燕麦幼苗光合作用和活性氧代谢的影响

    刘建新;欧晓彬;王金成;

    土壤稀土元素污染已成为中国稀土矿区农业可持续发展的制约因素。为探讨信号分子H_2O_2对La胁迫下作物生理响应的调控机制,以裸燕麦品种‘白燕7号’幼苗为试材,采用砂培方法,研究了喷施5 mmol·L~(-1) H_2O_2预处理对1.20 mmol·L~(-1) La~(3+)胁迫下裸燕麦幼苗La含量、生长参数、叶片光合色素含量、气体交换参数和活性氧代谢的影响。结果表明:La胁迫下,裸燕麦幼苗根系和地上部La含量,胞间CO_2浓度(C_i),超氧阴离子(O_2~(·-)), H_2O_2,丙二醛(MDA),类黄酮,总酚和原花青素含量,质膜相对透性(RPP),超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著提高,而根长、株高及根系和地上部干重、叶片光合色素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)、可溶性蛋白质、可溶性糖含量明显降低,过氧化氢酶(CAT)活性变化不大。La胁迫下H_2O_2预处理对裸燕麦幼苗根系La含量没有影响,但地上部La含量显著下降;根长、株高及根系和地上部干重、叶片光合色素、 ASA、可溶性蛋白质、可溶性糖、类黄酮、总酚和原花青素含量、 CAT活性、P_n,G_s,T_r提高,C_i, O_2~(·-), H_2O_2, MDA含量、 RPP, SOD, POD和APX活性下降, GSH含量没有改变。表明La胁迫下外源H_2O_2能够抑制La从根系向地上部的转运,并通过调控活性氧清除系统降低膜脂过氧化程度,提高光合速率,缓解植株生长受抑程度,从而增强裸燕麦对La胁迫的适应能力。

    2019年02期 v.37;No.178 248-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 519K]
  • 下载本期数据