Y^(3+)掺杂g-C_(3)N_(4)光催化还原U(Ⅵ)

光催化是一种重要的分离溶液中铀的技术方法。氮化碳(CN)作为一种无金属聚合物半导体,其成本低、制备简单,并具有优异的理化和光电特性,在光催化领域受到越来越多的关注。然而,由于氮化碳活性位点少、载流子分离效率低,其在U(Ⅵ)光催化还原领域的应用受限。本工作通过原位掺杂的方法在氮化碳中引入Y^(3+)构建了Y掺杂氮化碳(YCN),改善氮化碳光催化活性。结果显示,Y^(3+)的引入影响了3-s-三嗪单元的周期性拓扑结构和层间堆积结构,使3-s-三嗪单元在高温条件下发生不完全聚合,显著增加了催化剂活性位点,有效改善了能带结构。与CN相比,YCN_(2)表现出更强的可见光吸收和光生载流子分离效率,且伴随着载流子密度增加,活性氧物种(·O_(2)^(-))数量明显增多,其在20 min内可以去除约95%的U(Ⅵ)。YCN_(2)对U(Ⅵ)的光催化还原速率(0.112 min^(-1))是原始CN(0.021 min^(-1))的5.3倍。光催化反应中,水溶性U(Ⅵ)主要被·O_(2)^(-)还原为难溶的UO_(2+x)沉积于催化剂表面,可实现U(Ⅵ)的高效分离。

碱式碳酸钇焙烧制备纳米Y_(2)O_(3)的工艺及动力学研究

针对液相沉淀法制备纳米Y_(2)O_(3)粉体工艺的焙烧过程中粉体易团聚问题,以碳酸钠和碳酸氢钠混合沉淀剂沉淀获得的纳米碱式碳酸钇为对象,系统研究了其焙烧条件对Y_(2)O_(3)形貌和粒度的影响以及动力学行为。研究表明:在煅烧温度860℃、升温速率5.375℃/min、焙烧时间1 h的条件下,得到D50=0.050μm,(D_(90)―D_(10))/(2D_(50))=0.98,分散性良好的纳米Y_(2)O_(3),其形貌与前驱体碱式碳酸钇相似。碱式碳酸钇前驱体(Y(OH)CO_(3)·H_(2)O)焙烧制备纳米Y_(2)O_(3)粉体的热分解过程分为两个阶段:第一阶段,Y(OH)CO_(3)·H_(2)O分解生成Y(OH)CO_(3),该反应过程的表观活化能E为90.23 kJ/mol,指前因子A为7.46×10^(5),反应级数n为0.75;第二阶段,Y(OH)CO_(3)分解生成Y_(2)O_(3),反应表观活化能E为236.55 kJ/mol,指前因子A为1.31×10^(11),反应级数n=0.82。

稀土发光材料Y_(2)O_(3)∶Tb的制备及表征

以硝酸钇、硝酸铽、氨水为原料,采用水热合成法制备Y_(2)O_(3)∶Tb。实验探究了所需反应物之间的最佳条件,并用红外光谱法和荧光分光光度法对样品进行了表征。结果表明,当反应物硝酸钇与硝酸铽体积比为5∶1,pH值为9.2,煅烧温度为1100℃时,得到样品Y_(2)O_(3)∶Tb良好。Y_(2)O_(3)∶Tb的红外特征峰在1200 cm~(-1)和560 cm~(-1)处,荧光的激发波长为518 nm,具有很强的荧光性能,是比较理想的稀土发光材料。

掺杂Y^(3+)的纳米TiO_2微粒的制备及其光催化性能

在Sol-Gel法制备纳米TiO2微粒的最佳制备条件的基础上,制备了掺杂稀土离子钇(Y3+)的纳米TiO2复合粒子,并对这二者进行了XRD,TEM和DRS表征及光催化活性检验。结果表明,未经掺杂的TiO2与掺杂稀土Y3+的TiO2均为锐钛和金红石的混合晶型,锐钛和金红石的比例约为3?1;掺杂抑制了TiO2晶粒的生长,使得TiO2粒径明显变小,其颗粒大小为10nm左右。用DRS表征微粒的光吸收能力和光吸收带边移动情况,发现掺杂导致了TiO2光吸收能力增强及吸收带边红移。通过对苯酚的光催化氧化降解研究,发现当Y3+掺杂量(按质量)为1.5%时,TiO2光催化活性最高,与未掺杂的TiO2相比,其光催化活性提高约20%。

掺杂Y^(3+),Dy^(3+)的BaTi_(0.91)Sn_(0.09)O_3陶瓷系统介电性能研究

研究了BaTiO3 BaSnO3 系陶瓷电容器瓷料中掺杂稀土氧化物Y2 O3 和Dy2 O3 及不同掺杂方式对材料介电性能的影响。初步制得有高介电常数、低温度变化率的高压陶瓷电容器瓷料 ,应用X 射线衍射对样品进行微观结构分析 。

Ce^(3+)和Y^(3+)掺杂对Ca_2MgSi_2O_7:Eu^(2+)荧光粉发光性能的影响

在还原气氛下,采用高温固相法合成了Ca2MgSi2O7:Eu2+,R3+(R3+=Ce3+,Y3+)系列荧光粉。结果表明,少量稀土离子的掺入没有改变晶体的物相结构。在Ca2MgSi2O7:Eu2+荧光粉中,Ce3+和Y3+的掺入对荧光强度的影响较大,且与掺杂元素、掺杂量相关。当掺杂Ce3+和Y3+的量分别为0.007mol和0.05mol时,所得荧光粉在532nm处的发光强度分别是未掺杂时的127%和117%。结果表明,在Ca2MgSi2O7中Ce3+与Eu2+存在能量传递,Ce3+的加入显著敏化了Eu2+的发光,导致荧光强度的进一步提高;Y3+的掺杂可以使荧光粉的粒径减小,并导致基质中的电荷缺陷而敏化Eu2+发光,从而使荧光强度进一步提高。

PT-28在硝酸体系中萃取Y^(3+)和Gd^(3+)的性能研究

探讨了PT-28在硝酸体系中对Y3+和Gd3+的萃取行为,发现其萃取机理不同,温度的影响和萃取反应方程式有显著差异,找到了利用温度和酸度可以分离Y3+和Gd3+的条件。

Fe^(3+),Y^(3+)掺杂对TiO_2粒子自然光催化降解甲基橙效果的影响

以钛酸丁脂和FeCl3 ,YCl3 为原料 ,采用溶胶 凝胶法制备Y3 ,Fe3 +掺杂的TiO2 粒子 ,并研究了TiO2 颗粒在自然光下催化降解甲基橙的情况 ,通过催化实验表明 :适量的Fe3 +和Y3 +的掺杂均能提高TiO2 粒子的自然光催化降解能力 ,适量的Fe3 +和Y3 +的混合掺杂能进一步提高TiO2

Y^(3+)对水溶液聚合结构中Eu^(3+)的荧光增强作用

合成了两种双功能的配体 2 ,2′,6 ,6′ 四羧基 4 ,4′ 联吡啶 (BDPA)和双 ( 2 ,6 二羧基 4 吡啶基 )硫醚(SDPA)。观察到Y3 + 能明显提高水溶液聚合结构中Eu3 + 的荧光强度。荧光增强机制表明 ,Eu3 + 、Y3 + 和配体所构成的水溶液聚合结构 ,有利于使Y3 + 配合物中的配体所吸收的能量有效地转移给Eu3 + 。

Y^(3+)掺杂纳米TiO_2光催化机理研究

采用溶胶-凝胶法制备了Y3+掺杂的TiO2纳米粉体,以亚甲基蓝溶液为目标降解物,研究了掺杂纳米TiO2纳米粉体在紫外光作用下的光吸收和光催化性能。通过XRD、紫外-可见分光光度计、UV-Vis等测试技术对样品的相组成、晶型和粒径尺寸等进行了表征。结果表明,经520℃热处理的Y3+掺杂的TiO2粉体,结晶完整,主晶相为锐钛矿型,平均粒径约为20 nm;掺杂使TiO2吸收带发生红移,光催化性能增强;掺杂体系的最佳量为n(Y3+)∶n(TiO2)=0.2%。此掺杂量的TiO2粉体对亚甲基蓝有良好的降解效果,反应2 h降解效果达90.68%,优于同等条件下制备的未掺杂的纯TiO2粉体。该样品光催化效果提高的原因是Y3+进入TiO2的晶格,引起了晶格的畸变使得掺杂样品紫外-可见吸收的吸收变发生了红移,提高光的利用率。

Y^3＋掺杂对Mn-Zn铁氧体结构和性能的影响及正己烷磁流体的制备

用改进的化学共沉淀法首次合成了稀土钇离子掺杂的Mn0.8Zn0.2YxFe2-xO4(其中x=0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1)铁氧体纳米颗粒,利用X射线粉末衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了温度和Y3+掺杂量对磁性纳米颗粒结构和磁性能的影响。通过加入十二烷基硫酸钠(SDS)控制纳米颗粒的大小,并用油酸作为表面改性剂,制备了稳定的Mn0.8Zn0.2Y0.02Fe1.98O4正己烷磁流体,使用红外光谱(FTIR)、热重(TGA)和透射电镜(TEM)研究了p H值对油酸包裹的影响。研究发现:通过对化学共沉淀法进行改进,在沸腾的情况下制备出了目前饱和磁化强度最高的Mn0.8Zn0.2Fe2O4纳米磁性颗粒(Ms=63.8 A?m2?kg?1),适当掺杂Y3+不会破坏铁氧体的尖晶石结构并且随着掺杂量的增加,饱和磁化强度Ms先增加后减小,当x=0.02时Ms最大;在p H=5的乙醇-水体系中进行改性,油酸的包裹量最大,制备出的Mn0.8Zn0.2Y0.02Fe1.98O4正己烷磁流体长期放置不会分层。

Y^(3+)取代Bi^(3+)的Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5基陶瓷的结构与介电性

研究了Y^(3+)取代的Bi_2O_3-ZnO-Nb_2O_5(BZN)基陶瓷(Bi_(1.5-x)Y_xZn_(0.5))(Zn_(0.5)Nb_(1.5))O_7(0≤x≤1.5,BYZN)的结构和介电性能。采用传统的固相反应法制备陶瓷样品,XRD分析样品的相结构,SEM分析样品的微观形貌。结果表明:BZN陶瓷的结构为立方焦绿石单相;当Y^(3+)取代量较少(0<x≤0.3)时,样品的相结构仍然保持立方焦绿石单相;随着Y^(3+)取代量的进一步增加(x≥0.6),样品由立方焦绿石相向YNbO_4和ZnO复相过渡。同时,样品的介电性能随结构的变化而呈现有规律的变化。

熔体组成与PbWO_4:Y^(3+)晶体闪烁性能稳定性的关系

部分PWO:Y3+晶体辐照后光产额升高,并且辐照硬度对退火温度较敏感.本文选取未掺杂及Sb、La3+、Y3+单掺和La3+/Sb、Y3+/Sb双掺的PWO样品进行对照实验,同时选取代表性晶体的顶部急冷料做了X射线荧光主量分析.结果发现:低剂量辐照后光产额升高现象只存在于含Y3+离子的PWO晶体中,并且这类晶体往往存在420nm吸收带;在改进Bridgeman法生长PWO晶体的后期,使熔体保持一定程度的负电性将有利于抑制该现象,即可有效地抑制同样是负电性的间隙氧进入晶体.结合测试数据,本文讨论了该现象的起因和机理,提出了掺杂剂的选择原则.

Y^(3+)取代对(Bi_(1.5)Zn_(0.5))(Nb_(0.5)Ti_(1.5))O_7陶瓷显微结构与介电性能的影响

研究了Y3+取代的(Bi1.5Zn0.5)(Nb0.5Ti0.5)O7(BZNT)基陶瓷(Bi1.5-xYx Zn0.5)(Nb0.5Ti1.5)O7(0≤x≤1.5,BYZNT)的显微结构和介电性能。采用传统的固相反应法制备陶瓷样品,XRD分析样品的相结构。结果表明:BZNT陶瓷的相结构中主相为立方焦绿石相;在整个取代范围内,BYZNT陶瓷的结构仍然保持主相为立方焦绿石的相结构。同时,随着Y3+取代的增加,晶胞体积减小,介电性能随结构的变化而呈现有规律的变化。其介电性能为:εr≈73-180,tanδ≈1.6％-0.4％,αε≈(-583-89)× 10-6／℃(1MHz)。

关于丢番图方程x^3+y^3=pDz^2的通解公式

设p >3是素数 ,D是无平方因子且不被 6k + 1形素数整除的正整数 ,运用初等数论方法 ,获得了丢番图方程x3+y3=pDz2 全部整数解的表达式 ,从而获得了方程在D =1,2 ,3 ,6时全部整数解的通解公式及其解的深刻性质 。

Si^(4+)离子对Y^(3+):PbWO_4晶体闪烁性能及辐照硬度的影响

Y3+离子掺杂钨酸铅晶体特殊的低剂量率辐照行为一般在晶体顶端表现更为明显,以往研究认为该现象起因于晶体中有效分凝系数<1的Na+、K+和Si4+等杂质在顶端的富集.本文研究了Si4+掺杂的Y3+:PWO晶体,对晶体顶端和晶种端的分段晶体测试了退火温度对晶体透过率和辐照硬度的影响,结果发现:在实验所涉及的掺杂浓度范围内,Si4+离子杂质对Y3+:PWO晶体的辐照硬度及透过率无影响,可以认为Y3+:PWO晶体特殊的低剂量率辐照行为和晶体中的Si4+离子含量无关.

Y^(3+),La^(3+)对CaSO_4:Eu^(2+)发光性质的影响

用沉淀法合成了掺杂Y^(3+),La^(3+)的CaSO_4:Eu^(2+)稀土发光材料,研究了材料的晶体结构和荧光光谱,根据实验结果,所制样品基本上属正交晶系、C_(2v)空间群,Eu离子在CaSO_4中的激发峰为基态到4f^65d(E_g),(T_(2g))激发态的跃迁;样品发射主峰位于383um,属于Eu^(2+)的~5P_(7/2)→~8S_(2/7)跃迁,说明样品中Eu离子主要以Eu^(2+)的形式存在。CaSO_4:RE(La,Y)本身没有荧光,Y^(3+),La^(3+)掺入CaSO_4:Eu中未改变基质的晶型结构,但可增强CaSO_4:Eu中Eu^(2+)的荧光强度。

Y^(3+)、F^-共掺杂钒酸锂材料的电化学及存放性能研究

利用干冷空气淬火法合成了Y^(3+)、F^-共掺杂的LiV_3O_8材料。XRD结果表明Y^(3+)、F^-共掺杂能"收缩"晶格。电化学测试结果表明由掺杂引入的杂质是非电化学活性的,共掺杂样有更多的锂离子嵌脱位置和更好的循环稳定性。存放实验表明共掺杂能降低电池自放电率。在高电压下存放15天后,共掺杂样的容量保持为存放前的92.4%,高于未掺杂样品。

Yttrium掺杂La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3的X射线衍射研究

制备了Yttrium掺杂的La0.67Ca0.33MnO3多晶样品.通过室温下的X射线衍射,用Rietveld精修方法得到它的结构特性.随着Yttrium成分的增加,或者La位阳离子的平均半径的降低,八面体倾斜变形度增加.Mn-O-Mn键的键角随Yttrium成分的增加而增加.Mn-O键的平均键长在整个过程中相对保持不变,但单个Mn-O键长和Mn-O-Mn键角反映出室温下Yttrium掺杂LCMO合作Jahn-Teller效应的存在.