A1—Si合金稀土氟盐变质剂研究

试验研究的结果表明,当添加适当的熔剂时,氟化稀土对金属型和砂型铸造Al-Si合金均有良好的变质效果,理论分析表明,该变质剂通过和熔体作用,产生稀土元素,从而起到变质作用。

三氟甲烷磺酸稀土盐对聚丙烯热稳定性的影响及机理

通过熔融共混将三氟甲烷磺酸镱[Yb(OTf) 3]和三氟甲烷磺酸镧[La(OTf)3]添加至聚丙烯(PP)中,制得PP/Yb和PP/La材料,并对其热稳定性进行表征.热失重分析(TGA)和差示扫描量热分析(DSC)结果显示, Yb(OTf) 3和La(OTf) 3均可以显著提高聚丙烯的热稳定性.当Yb(OTf) 3添加量仅为1%(质量分数)时, PP的起始分解温度从275 ℃提高至305 ℃,最大分解温度从384 ℃提高至405 ℃, 160 ℃下的氧化诱导时间从12.1 min延长至43.0 min,热焓从1907 J/g降低至483 J/g;而PP/La1的起始分解温度、最大分解温度、 160 ℃下的氧化诱导时间和热焓分别为300 ℃, 409 ℃, 18.6 min和633 J/g.结果表明, La(OTf) 3对聚丙烯热稳定性的改善作用弱于Yb(OTf) 3,对2种稀土盐产生不同实验结果的原因进行分析并提出机制.由于阴离子和阳离子的共同作用, Yb(OTf) 3和La(OTf) 3均可提高PP的热氧稳定性. La(OTf) 3中三氟甲烷磺酸根的自由基捕捉能力和稀土离子的配位能力发挥主要作用,而Yb(OTf) 3中的稀土离子的高反应活性也起到关键作用.

Nd_2O_3-NdF_3-LiF熔盐体系中电导率及钕溶解度的测定

研究了Nd2O3-NdF3-LiF熔盐体系中电导率及钕的溶解度,并根据实验数据拟合了回归方程,分析了温度、LiF浓度、Nd2O3浓度对两种物理性质的影响。结果表明,升高温度,提高LiF浓度以及降低Nd2O3浓度可以提高熔盐体系的电导率;而降低温度,降低LiF浓度以及提高Nd2O3浓度可以减少钕在熔盐中的溶解度。所得研究结果可为电解氟盐法生产钕选择合理的电解质成分提供依据。

无溶剂下三氟甲磺酸及稀土盐催化氟苯的傅克酰基化反应的研究

研究了在无溶剂条件下以催化剂量的三氟甲磺酸(TfOH)及稀土盐(Re(OTf)3)为复合催化剂,对氟苯与苯甲酰氯的傅克酰基化反应的催化性能.研究发现,由于少量固体酸Re(OTf)3的添加,可以使液体酸催化剂的用量减少一半,且TfOH和Re(OTf)3间存在协同作用.对于氟苯与苯甲酰氯的傅克酰基化反应,考察了11种稀土Re(OTf)3的作用,发现La(OTf)3具有最好的助催化活性,且可重复使用,经140℃反应4 h后,产物对氟二苯甲酮的选择性高于99%,产率达到87%.对于不同反应物的酰基化反应,不同稀土的Re(OTf)3显示出不同的助催化作用.对于二甲苯的傅克酰基化反应,在所测试的Re(OTf)3催化剂中,Ce(OTf)3的助催化效果最显著.

NdF_3-NaF-LiF熔体电导率的研究

采用三因子一次正交回归设计实验，研究了NdF3-NaF－LiF熔体的电导率，得出了该体系电导率的数学模型，分析了温度、NdF3浓度、NaF与LiF的摩尔比对电导率的影响。结果表明，提高温度、降低NdF3浓度、降低NaF与LiF的摩尔比均能提高电导率。所得研究结果可为稀土氟盐电解选择廉价电解质成分提供依据。

NdF_3-NaF-LiF系初晶温度的研究

我国现行稀土氟盐电解采用ＬｉＦ作添加剂，电解操作困难，电解成本高。采用廉价的ＮａＦ或其它碱金属氟化物替代或部分替代ＬｉＦ，是稀土电解的一个研究方向。本文测定ＮｄＦ３－ＮａＦ熔体对Ｎｄ２Ｏ３的溶解能力，采用二因子三次正交回归设计研究了ＮｄＦ３－ＮａＦ－ＬｉＦ系的初晶温度，得出该体系初晶温度回归方程的数学模型，分析了ＮａＦ、ＬｉＦ对初晶温度的影响。研究结果表明，从降低熔体初晶温度和提高熔体对Ｎｄ２Ｏ３溶解能力的角度出发，ＮａＦ替代或部分替代ＬｉＦ作为氟盐体系电解金属钕的支持电解质是可行的。