Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相陶瓷核废物固化体的制备及化学稳定性

为同时固化高放废物中的模拟放射性核素Sr、Ce和Sm,采用一步微波烧结工艺成功制备了Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)-(Ce,Sm)PO_(4)复相磷酸盐陶瓷固化体,采用XRD、Raman、SEM-EDS和密度表征研究了其物相组成、微观结构以及致密性,并利用PCT法评估了化学稳定性。结果表明:Sr_(0.5)Zr_(2)(PO_(4))_(3)相和(Ce,Sm)PO_(4)独居石相兼容性好,两相间不发生相互反应;所制备的复相陶瓷固化体晶粒尺寸小,相对密度高于96%,改变Sm/Ce比对固化体的微观结构和致密性无明显影响;PCT测试结果表明Sr、Ce和Sm的元素归一化元素浸出率都较低,与单相磷酸盐陶瓷固化体相比,复相磷酸盐陶瓷固化体具有较为优异的化学稳定性。

不同成因锆石的微量元素特征研究进展

对近年来不同成因锆石(岩浆锆石、变质锆石和热液锆石)微量元素特征方面有关的研究进展进行了系统的总结和评述。锆石的微量元素特征能够反映主岩的成分演化,共生分离结晶相,混合以及熔融源区性质等诸多信息。对于岩浆锆石,其微量元素组成随岩浆分异演化系统地变化,从超镁铁质岩到花岗质岩,锆石微量元素含量总体上增长。幔源岩浆锆石微量元素含量低,稀土配分模式显示弱的Eu负异常或没有异常,重稀土部分相对平缓,而壳源岩浆锆石微量元素含量较幔源锆石高,稀土配分模式显示强烈的Ce正异常和Eu负异常。岩体中单一颗粒岩浆锆石和颗粒之间微量元素组成的变化也可以反映结晶出锆石的岩浆组成的演化。对于变质锆石,在进变质、退变质以及热峰条件等宽泛的温压条件下,通过原岩锆石的固态重结晶、溶解再结晶、含Zr矿物变质反应释放Zr进而成核结晶等机制形成,其内部生长结构复杂,微量元素特征可以反映生长机制、共生矿物和形成环境等信息。热液锆石形成有类似岩浆锆石的生长环带,流体包裹体、热液矿物包裹体的存在可以指示锆石确切的热液成因。热液锆石的微量元素组成能够反映不同的热液矿物组合以及流体组成的变化。

皖南晚中生代花岗闪长岩地球化学:成岩成矿制约

皖南地区是铜、钼、金多金属成矿区,成矿与晚中生代花岗闪长岩类关系密切。近十年来,皖南花岗闪长岩的成因仍然存在分歧。本次报道了皖南花岗闪长岩全岩主、微量元素和锆石原位元素数据。皖南花岗闪长岩(Si O2=64.3%~70.8%)为高钾钙碱性、过铝质岩石,具有相似的埃达克岩特征:高Si O2、Sr/Y(>17.1)和(La/Yb)N(>14.9)比值,低Yb(<1.72×10-6)和Y(<18.4×10-6)含量。它们也具有较低Al2O3和Cr(3.40×10-6~10.0×10-6)含量、低Mg#(0.34~0.42)和Nb/Ta(9.6~13.3)值,高K2O和Ba(>404×10-6)含量,高K2O/Na2O(0.89~1.55)、Th/La(0.27~0.51)和Th/U(2.79~7.49)比值。锆石原位地球化学特征显示其岩浆源区为低温(锆石Ti-in-zircon温度均值674℃)和高氧逸度(lgfO2集中在-21.4^-9.18,均值-16.4;锆石Ce4+/Ce3+平均值276)的陆壳。这些特征说明皖南花岗闪长岩可能起源于较年轻的加厚下地壳的部分熔融,并经历了斜长石、钾长石和铁镁矿物等结晶分异作用。它们可能形成于与古太平洋板块俯冲密切相关的大陆活动边缘弧至弧后拉张构造转换背景。本区大规模Cu、Mo、Au成矿作用与岩浆的高氧逸度密切相关,而锆石Ce4+/Ce3+可作为矿床勘探一个有效的指标。

邦铺钼(铜)矿床二长花岗斑岩、黑云二长花岗岩锆石Hf同位素和Ce^(4+)/Ce^(3+)比值

文章对邦铺钼(铜)矿区产出的中新世二长花岗斑岩〔(16.23±0.19)Ma〕及古新世黑云二长花岗岩〔(62.1±1.9)Ma〕的锆石进行了微量元素和Hf同位素组成的研究。锆石Hf原位分析表明,邦铺钼(铜)矿区含矿二长花岗斑岩、成矿前黑云二长花岗岩的176Hf/177Hf比值分别为0.282818～0.282904和0.282748～0.282969,εHf(t)平均值分别为+3.0和+3.1,地壳Hf模式年龄平均值分别为878Ma和816Ma。表明岩浆源区主要来源于年轻地幔的组分,但在岩浆演化中遭受了古老地壳物质的混染。通过理论计算,获得二长花岗斑岩、黑云二长花岗岩锆石Ce4+/Ce3+比值分别为557.53和239.5,说明含矿岩体的氧逸度大于不含矿岩体的氧逸度。通过区域对比研究,从拉萨到工布江达,从雅鲁藏布江至念青唐古拉,冈底斯成矿带岩浆源区可能混染了越来越多的古老地壳物质,岩浆氧逸度逐渐增大。

壳聚糖铈(Ⅳ)配合物的制备及其对黄瓜保鲜和对硫磷的降解作用

以壳聚糖为配体合成了壳聚糖铈配合物,并通过紫外、红外光谱及X-粉末衍射等对该配合物的结构进行了初步的研究。结果发现,铈离子与壳聚糖-NH2上的N原子发生了配位反应,形成了配合物。用该配合物对黄瓜进行涂膜处理,室温贮藏后,测定黄瓜的感官品质、失重率、硬度、叶绿素及Vc含量、多酚氧化酶(PPO)活性、对硫磷的残留量及对硫磷的最终降解产物。结果表明,该配合物涂膜能很好地保持黄瓜的外观、质地和营养成分,具有明显的保鲜效果;对硫磷农药也有明显的降解效果。通过GC-MS对硫磷的最终降解产物的研究表明,该配合物能够将对黄瓜中残留的硫磷中的硝基还原为氨基,从而达到降残留的作用。

福建紫金山矿田晚中生代英安玢岩形成时代及其成矿意义

福建紫金山Cu-Mo-Au-Ag多金属矿田是一个完整的斑岩-浅成低温热液矿床成矿体系。英安玢岩主要分布在紫金山Au-Cu矿床内火山机构及其附近,与高品位Au-Cu矿体空间上联系密切,是矿田内火山-侵入岩浆过程的一个重要环节。采自矿区的两个英安玢岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为(105.0±0.7)Ma(MSWD=0.83)和(105.0±2.2)Ma(MSWD=1.70),其形成时代与区内Mo-Cu矿化的萝卜岭和四方岩体形成时代相近。三个岩体形成时代及地球化学特征的相似性表明它们应为同源岩浆演化的产物,它们均具有较高的锆石Ce4+/Ce3+值,即岩浆体系具有较高的氧逸度,与区内斑岩成矿体系巨量金属堆积的地质事实相一致。英安玢岩的精确定年表明,紫金山Cu-Au矿与萝卜岭Mo-Cu矿及四方岩体有关的Mo矿床为同一斑岩成矿体系的产物。

稀土Ce^(4+)和香兰素在H_3PO_4介质中对钢的缓蚀协同效应

采用失重法、电化学法和紫外-可见吸收光谱研究了3.0mol/LH3PO4介质中,稀土Ce4+和香兰素(4-羟基-3-甲氧基-苯甲醛)对冷轧钢的缓蚀协同效应。结果表明,香兰素对冷轧钢有中等程度的缓蚀作用,缓蚀率随其浓度的增加而增大,最大缓蚀率为66%,在钢表面的吸附符合Freundlich吸附模型;稀土Ce4+对冷轧钢的缓蚀作用较差,最大缓蚀率仅为20%左右。稀土Ce4+和香兰素复配后对冷轧钢产生了明显的缓蚀协同效应,最大缓蚀率可达90%。稀土Ce4+和香兰素在H3PO4介质中复配后形成了新的配合物,为混合抑制型缓蚀剂。

稀土Ce^(4+)对镍铜磷化学镀层性能的影响

稀土可有效改善化学镀Ni-Cu-P层的硬度、耐蚀性能,目前,对此研究还不够深入。在Ni-Cu-P化学镀液中引入不同含量的Ce4+,采用金相显微镜和电子能谱分析了所得Ni-Cu-P镀层的表面形貌和成分,利用极化曲线和交流阻抗谱考察了Ce4+对Ni-Cu-P镀层在室温海水中的耐蚀性能的影响。结果表明,加入Ce4+能减少Ni-Cu-P镀层的缺陷,使晶粒细化,镀层表面平整;镀层中不含Ce,Ce4+促进了镀层的非晶态化程度,从而提高了其耐蚀性;镀层的自腐蚀电位比紫铜基材的低,自腐蚀电流密度远小于紫铜基材,添加Ce4+能提高Ni-Cu-P镀层的耐蚀性,其自腐蚀电流密度低于未加稀土所得的镀层。

Ce^(4+)掺杂对LiFePO_4/C正极材料微观结构和性能的影响

采用碳热还原法合成了LiFe1-2xCexPO4/C(0≤x≤0.03)锂离子电池正极材料。利用X射线衍射、扫描电镜、恒流充放电、循环伏安法等手段对Ce4+掺杂前后磷酸铁锂正极材料的结构和电化学性能进行了表征。结果表明,随着Ce4+掺入量的增加,LiFe1-2xCexPO4/C材料的电化学性能,特别是较高倍率(5～10C)下的电化学性能,获得了一定程度的改善。在x=0.02时,LiFe1-2xCexPO4/C材料的充放电性能达到最佳,其在10C下的放电容量为120mAh·g-1。

面向CMUT的多通道数据采集系统

随着医学超声成像系统的不断发展,电容式微机械超声换能器(CMUT)的应用日益增多。为了满足电容式微机械超声换能器在超声采集过程中的实时性、高精度、多通道数据采集需求,基于Altera公司的EP4CE10F17C8型号芯片,结合16位8通道的同步采样芯片AD7606进行CMUT超声换能器信号的采集与传输,实现CMUT超声换能器的信号处理、采集、传输与显示一体化。

Ce^(4+)替代Pu^(4+)的模拟固化体(Gd_(1-x)Ce_x)_2Zr_2O_(7+x)的合成及结构演变

Gd2Zr2O7中Gd具有很大的中子吸收截面,其烧绿石结构-缺陷萤石结构的转变能较低,使其成为理想的核废料固化基材.使用硝酸盐为原料,添加少量NaF作助熔剂,在较低温度下(和传统高温固相反应相比),合成了烧绿石型Gd2Zr2O7.以Ce4+模拟Pu4+,研究了Gd2Zr2O7对锕系核素的固化,并合成了系列模拟固化体(Gd1-xCex)2Zr2O7+x(0≤x≤0.6).采用粉末X射线衍射(XRD)对系列样品进行了表征.结果表明:随着x值的增大,样品从烧绿石结构向缺陷萤石结构转变,且晶胞大小基本保持恒定,但当x=0.6时,衍射峰明显宽化,晶格畸变比较严重,晶格稳定性降低.当x=1时,即用Ce4+完全取代Gd3+进行合成,不能得到Ce2Zr2O8,产物发生了相分离,为四方结构的(Zr0.88Ce0.12)O2和萤石结构的(Ce0.75Zr0.25)O2的混合物.模拟固化体的浸出率测试表明:当x≤0.2时,各元素浸出率均很低,但当x≥0.4时,各元素的浸出率明显升高,说明以Gd2Zr2O7作为固化Pu4+的基材,Pu4+掺入量不宜高于40%.

铈改性固体超强酸SO_4^(2-)/Sb_2O_3的制备及催化性能研究

以SbCl3为原料经醇化水解制Sb2O3前体氧化物,通过浸渍一定量的(NH4)2SO4和掺杂Ce4+制备了一种新型催化剂SO42-/Sb2O3/Ce4+。以催化合成乙酸苄酯为探针反应,考察了(NH4)2SO4的浓度、Ce(NO3)4的浓度、焙烧温度等因素对其催化性能的影响,并采用IR、TG/DTA、Hammett法等对其进行表征。结果表明,1.5 mol.L-1的(NH4)2SO4和含Ce(NO3)42.8%的混合液浸渍锑前体氧化物,经110℃烘干后,于350℃焙烧2 h所得的催化剂活性最好,其酯化率达到97%。。

Ce-N-TiO_2/AC光催化剂催化氧化染料废水试验

目的考察制备的Ce-N-TiO2/AC光催化剂对有机染料废水的处理效果,确定其去除甲基橙染料废水的工艺条件.方法在自制光催化反应器中,利用制备的Ce-N-TiO2/AC光催化剂在紫外灯的条件下处理染料废水,分析对比在不同因素条件下对染料废水的降解率.结果 CeN-TiO2/AC光催化剂对染料废水具有较高的脱色率.在适宜条件:染料废水质量浓度为40 mg/L,初始pH=4.0,光催化剂投加量为4g/L,Ce4+掺杂质量分数为2.0%、N掺杂质量分数为1.3%,反应时间210 min,染料废水的脱色率可达86.6%,复用次数达5次.结论制备Ce4+和N共掺杂改性后的光催化剂,具有较高的重复利用率,相比单掺杂光催化剂,提高光催化能力效果明显.

掺杂铈、铁离子纳米TiO_2光催化降解苯酚废水的试验研究

Ce4+-Fe3+共掺杂溶胶-凝胶法制备改性TiO2光催化剂降解苯酚废水。试验研究了光催化剂投加量、反应时间、溶液pH值、煅烧温度以及Ce4+的掺杂量度等因素对光催化降解效果的影响。结果表明,当苯酚废水初始质量浓度为500 mg/L,调节pH值为3.0,Ce4+-Fe3+-TiO2光催化剂的投加量为10 g/L,紫外灯照射反应240 min后,苯酚去除率达到90%以上。TiO2光催化剂处理苯酚废水效果显著,操作简单,无二次污染,具有较好的可行性。寻求更好的TiO2改性技术必将成为研究的热点。

铈掺杂改性高炉渣降解模拟染料废水的应用研究

以含钛高炉渣为催化载体,采用浸渍法制备了Ce4+掺杂的负载型催化剂Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-A12O3,通过其在CWPO工艺中对模拟染料废水的处理效果来研究催化剂的催化活性,确定了催化剂的最佳制备工艺,并通过XRF、XRD、BET、SEM等手段解释了催化剂的催化机理。研究结果表明:当Ce4+掺杂量为1.2wt%、350℃焙烧2h时,催化剂Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-A12O3具有最大的催化活性,这归因于Ce4+掺杂后,催化剂中的活性组分TiO2颗粒得到细化。

蓝色荧光材料ZnMoO_4:Ce^(4+)的制备及光致发光研究

采用高温固相法成功合成了掺杂钼酸盐的ZnMoO4:Ce4+蓝色荧光材料。通过X射线衍射(XRD)和荧光光谱等测试手段对所制备的材料的晶体结构和发光性能进行了表征。研究结果表明:实验按照理论化学计算比成功合成了ZnMoO4:Ce4+的蓝色荧光粉,该荧光粉为纯相的三斜结构;ZnMoO4:Ce4+在395 nm处有强电子吸收,且在440 nm处可发射高强度蓝光,其色坐标为(0.14,0.09);此外,当Ce含量为3mol%时,荧光粉发光强度最佳。

La^(3+)/Ce^(4+)掺杂对TiO_2光催化活性的影响

以钛酸四丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂稀土的TiO2,重点考察了退火温度对纳米颗粒晶相转变的影响。通过光催化降解实验,探讨了退火温度、退火时间、稀土离子掺杂浓度等因素对TiO2光催化活性的影响。结果表明,TiO2粉末在400℃下为锐钛矿型,具有很高的光催化活性;掺杂的TiO2纳米样品在短时间内降解均较未掺杂TiO2纳米样品的催化活性高;掺La3+最佳摩尔分数为0.05,掺Ce4+最佳摩尔分数为0.20,最佳退火温度为400℃,退火时间为9 h。掺La3+量相对较少时催化活性高,而掺Ce4+的纳米粉体在相对较高的浓度下可达到完全降解。

稀土铈/纳米TiO2复合抗菌剂的研究

制备出稀土铈掺杂锐钛型纳米TiO2复合抗菌功能材料,该抗菌材料与不掺杂的纳米TiO2相比,在可见光下对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌的混合菌具有较好的抑菌效果,随着Ce4+的摩尔浓度增加,制备的试样的抗菌能力越强.其原因:(1)铈掺杂激活纳米TiO2在可见光下的催化活性,使其光催化杀菌能力增强,(2)Ce4+本身具有较好的杀抑菌能力.

Fe^(3+)、Ce^(4+)掺杂改性对SO_4^(2-)/TiO_2固体超强酸催化尿囊素催化性能的研究

采用液相浸渍的方法对SO42-/TiO2进行Fe、Ce双元素掺杂改性,以合成尿囊素产率大小为判断标准,考察通过掺杂改性后的催化剂催化性能,优化制备催化剂的工艺条件。结果表明,当Ce4+:TiO2=0.06%、Fe3+:TiO2=0.2%,浸渍溶液是硫酸,浸渍浓度为0.66 mol.L-1,浸渍溶液的体积为15 mL/g,浸渍时间为20 h,焙烧温度540℃,焙烧时间3.4 h,尿囊素的产率最高,催化活性最佳,可重复使用4次以上,重复实验得到的尿囊素平均产率基本维持在65%左右。制得的尿囊素进行产品鉴定,符合工业标准。

La^(3+)、Ce^(4+)掺杂对纳米TiO_2-Fe_2O_3凝胶相变过程的影响

采用sol-gel法制备了掺杂La3+、Ce4+的TiO2-10wt%Fe2O3复合粉体,利用TG-DTA和XRD分析对凝胶的相变过程进行了表征。结果表明:TiO2-10wt%Fe2O3凝胶在450℃发生非晶态向锐钛矿相的转变,而在500℃煅烧2 h后未发现锐钛矿相向金红石相转变;随La3+、Ce4+掺杂量的增加,锐钛矿晶粒呈现细化→长大的趋势;随La3+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用呈现促进→抑制的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;随Ce4+掺杂量的增加,对Fe2O3微晶的生成作用随掺杂量的增加呈促进→抑制→促进的趋势,而对Fe3O4微晶的生成呈现抑制→促进的趋势;La3+、Ce4+掺杂对TiO2相变过程有重要影响。