含钐稀土有机配合物的合成及其荧光性能

利用配位反应,以稀土Sm^(3+)为中心发光离子,丙烯酰胺,月桂醇,8-羟基喹啉合成的CAHD单体为主要配体,phen为协同配体,与甲基丙烯酸甲酯共聚,合成了一种键合型含钐稀土有机大分子配合物转光剂(Sm(CAHD)_2phen-co-MMA).采用元素分析、IR、XPS、UV、荧光光谱、XRD、TGA等测试手段对Sm(CAHD)_2phen-co-MMA的结构、光学性能及热稳定性进行研究.结果表明,在315 nm的紫外光激发下,Sm(CAHD)_2Phen-co-MMA在560 nm、620 nm和650 nm均出现了Sm^(3+)的特征发射峰,在650 nm处强度最大,与植物进行光合作用光谱的吻合性较高.转光剂降解温度在182℃,具有良好的热稳定性.所合成转光剂具有优良的光学性能,在高温下不易被降解,有望作为农膜转光剂使用.

不同形态河谷沉积物中稀土元素的粒径分布特征

稀土元素(REE)作为一种重要的土壤侵蚀示踪元素,明确其含量随土壤颗粒粒径的变化特征,对准确量化土壤侵蚀速率具有重要意义。本研究基于Samonova等采样测定的不同粒径范围(<1、1~10、10~50、50~250和250~1 000μm)土壤/沉积物颗粒中的REE含量,分析了俄罗斯普罗特瓦河左岸河谷形态(“U”和“V”形谷)、地貌部位(坡面、沟坡/沟壁、沟道底部和洪积扇)、侵蚀(坡面、沟坡/沟壁)和沉积(沟道底部和洪积扇)环境对土壤/沉积物REE含量、富集系数等的影响。结果表明:(1)“U”和“V”形谷四类地貌下,轻稀土(LREE)、重稀土(HREE)和总稀土(ΣREE)含量均随颗粒粒径变粗呈降低趋势。在相同地貌部位,“U”形谷细颗粒(<50μm)中LREE、HREE和ΣREE含量较“V”形谷分别低14.6%~24.7%、10.0%~33.5%和14.2%~21.1%。(2)无论河谷形态和地貌部位,LREE和HREE均明显富集在细颗粒中,尤其是“V”形谷,LREE和HREE主要富集在<10μm的颗粒中。(3)对比侵蚀和沉积区,“U”和“V”形谷沉积区细颗粒中LREE和HREE的富集程度均显著(P<0.05)大于侵蚀区。可见,无论河谷形态、地貌部位和侵蚀沉积区,REE均主要富集在细颗粒中;但河谷形态和侵蚀、沉积对REE含量的粒径分布有重要影响。

土壤-超积累植物体系中稀土元素的空间富集-分异特征与富集机理

离子吸附型稀土矿是我国南方特色的优质稀土资源,但由于落后的采矿方式和无节制的开采,大量稀土元素(稀土元素+Y,简称稀土元素)被带入环境中,导致稀土矿区周边出现许多环境污染和植被退化问题。乌毛蕨是一种对稀土元素具有较强耐受性和超强富集能力的蕨类超积累植物,能被用于稀土污染土壤或尾矿的生态修复。本研究以离子吸附型矿区表生土壤上生长的稀土超积累植物乌毛蕨及其根际土为研究对象,通过化学消解和ICP-MS方法测定根际土、根表、根部、叶柄、叶片中稀土元素的含量,分析土壤–植物体系中稀土元素的空间分布、富集与分异特征;采用顺序提取法测定土壤中不同化学形态的稀土元素含量,同时利用微区X射线荧光光谱(μ-XRF)与扫描电镜能谱分析技术(SEM-EDS),阐明乌毛蕨对稀土元素的吸收与富集机理。化学测试结果表明,乌毛蕨对稀土元素有较强的富集和地上转运能力,富集系数(BF)和转移系数(TF)分别为2.61和2.85;植物器官富集能力顺序为:叶片(1750μg/g)>根部(512μg/g)>叶柄(56.5μg/g);植株整体稀土元素配分模式具有与根际土相似的富轻土元素和Ce负异常特征,不同的是,植株整体Eu无异常(根际土δEu=0.51);根际土壤中富集离子交换态的轻稀土离子(34%~64%,(La/Yb)N=2.36),与根系表面呈轻微富轻稀土元素((La/Yb)N=1.29)的现象暗示根际大部分轻稀土元素能以离子形式被根系吸收,重稀土元素与有机配体络合而被吸附在根系表面;稀土元素在向上迁移过程中,(La/Yb)N值下降(叶柄=27.63,叶片=17.17),揭示木质部伤流液的重稀土元素可能比轻稀土元素更容易向上迁移;μ-XRF与SEM-EDS结果显示,乌毛蕨地上部的超富集器官(叶片)将稀土元素主要储存在叶缘的表皮层细胞,且能将大部分非生理需要的稀土元素有效区室化。上述认识揭示了在离子吸附型稀土矿区表生环境中,稀土元素从土壤向植物体内迁移并在地上部富集与分异的过程、规律和主要原因,为今后利用稀土超积累植物实现植物采矿或稀土尾矿生态修复提供科学认知基础。

蒙脱土中镧、钇离子电迁移行为试验研究

为研究蒙脱土对轻稀土离子La^(3+)和重稀土离子Y^(3+)吸附的差异,及外加电场条件下两种离子在蒙脱土中的迁移规律,开展了不同条件下的等温吸附试验、稀土迁移和电渗试验等.研究结果表明,Langmuir等温吸附方程对La^(3+)和Y^(3+)在蒙脱土表面的吸附拟合度较高,与La^(3+)吸附相比,蒙脱土对Y^(3+)的饱和吸附量更高.而在电渗试验中,蒙脱土吸附的La^(3+)和Y^(3+)含量远小于等温吸附试验中所得到饱和吸附量,表明电渗过程中吸附和电迁移是一个相互耦合的过程,且电势梯度为1 V/cm时更利于稀土在蒙脱土中的迁移.此外,基于试验中La^(3+)和Y^(3+)迁移的距离、迁移的电荷占比和迁移所消耗的电能三个因素,分析离子了镧、钇的迁移效率,发现La^(3+)在蒙脱土中的迁移效率高于Y^(3+).试验结果可为稀土矿清洁开采相关研究提供参考.

轻稀土烟叶微肥技术研究——以凉山州烟叶生产为例

烟叶生长周期长,易受气候干扰,影响产量及质量。轻稀土元素在凉山州烟叶生产中的应用涉及镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)等,利用微波分解、高酸浸出及萃取技术可高效提炼稀土,为烟叶生产提供高质量的稀土肥料。综述了稀土微肥的研究进展,介绍了凉山州烟叶生产环境特点,研发了一种轻稀土烟叶微肥技术,以充分挖掘其在提高烟叶质量及产量、缩短生长周期等方面的潜力。

蓄光织物的性能及应用

介绍了蓄光织物用发光材料及纤维的发展,总结当前蓄光织物的不同性能,着重叙述发光性能的影响因素,分析蓄光织物在服装等领域的市场和应用现状。研究得出,蓄光织物安全无毒,节省能源,环保可回收,附加值高,服用性能良好,应用领域广泛;但同时存在发光材料和纤维颜色不够丰富,发光亮度较低,服装市场受限等问题。分析认为,未来可以提升蓄光型发光材料和纤维的制备技术,着重研究夜光服装的热湿舒适性,并针对不同需求进行产品设计。

低浓度轻稀土离子的选择性萃取分离

本文研究了采用1,7-二氮杂15冠5醚(2N15C5)从多离子共存的复杂硫酸盐体系中选择性萃取分离轻稀土离子的过程。结果表明:水相中的高浓度杂质离子主要通过诱导稀土硫酸钠盐沉淀的生成来影响复杂硫酸盐体系的稳定性,从而降低2N15C5对轻稀土离子的选择性萃取分配比。在水相pH<2.0、[SO_(4)^(2-)]/Σ[RE^(3+)]<10、相比R_(O/A)=2∶1、混相时间10 min的情况下,轻稀土离子组与重稀土离子组的单级萃取分离系数可达23.0023,经5级逆流萃取处理后,对应的累积萃取分离系数可达36.7016。该分组萃取分离法可从离子吸附型稀土矿原地浸出尾液中选择性萃取分离低浓度轻稀土离子,负载有机相经稀盐酸洗杂、乙二胺四乙酸溶液反萃处理后可得到轻稀土富集液,轻稀土离子的综合收率为83.98%。

稀土Ce含量对GCr15SiMn轴承钢冲击性能的影响

制备了不同Ce加入量的GCr15SiMn轴承钢,并对其冲击性能的变化及影响因素进行分析。结果表明:钢中MnS和Al2O3夹杂物在适量Ce的作用下变为球形或椭球形且尺寸较小的稀土夹杂物;稀土夹杂物的种类和数量随Ce含量的增加而增加,Ce加入过量后,夹杂物出现聚合长大导致其尺寸变大且形貌不规则;随着Ce含量的增加,试样的冲击性能先升高后降低,当Ce含量为0.016%时,直径3μm以下小尺寸夹杂物占比最多,夹杂物分布最弥散,且试验钢冲击性能最佳,比不加Ce时提高了173.7%,Ce含量过高时反而降低冲击性能。

湿法制备Cu基Mn-Ce改性甲醇重整制氢催化剂及其催化性能研究

为了提升Cu基催化剂的高温稳定性和使用寿命,并研究过渡金属Mn及轻稀土金属Ce对Cu基甲醇重整催化剂的影响,本文采用新型湿法制备了Cu基Mn-Ce改性催化剂,并在气-固相固定床催化反应装置上评价了其甲醇重整制氢的性能。甲醇转化实验结果显示,Cu基Mn-Ce改性催化剂的甲醇转化率达到98.77%,产出的(H2+CO)含量达到92.5%。高温碳化性能对比实验结果表明,相比未改性的催化剂,Mn-Ce改性催化剂的高温稳定性更强,使用寿命更长。高温碳化后,205℃下的甲醇转化率均在40%以上,未改性催化剂的转化率仅为20%左右。催化剂性能评价实验结果表明,催化反应温度与其制氢性能呈正相关,高温下催化剂有更优异的制氢表现。Mn、Ce的加入可以有效提高Cu基催化剂甲醇重整制氢的性能。

稀土发光材料在固体白光LED照明中的应用分析

在节能降耗的大背景下思考节能降耗的方式,并在实践中强调节能措施的具体利用,这对于实现绿色发展有显著意义。现如今,节能已经成为了社会发展的主题,所以探索21世纪新一代的节能光源是有显著价值的。就目前的资料研究来看,固体白光LED照明将会成为21世纪新一代的节能光源,所以思考固体白光LED照明发展实践中需要考虑的问题是非常必要的。我国稀土行业在技术改革与创新中总结出了不少技术和措施,这些技术和措施的利用推动了稀土行业的迅速发展。就目前的研究来看,稀土发光材料在固体白光LED照明中的潜力是巨大的,所以研究稀土发光材料的具体利用是非常必要的。文章对相关的内容做分析与研究,旨在为实践提供参考。

自发光高可视警示服的可视性能评价

为评价自发光警示服的可视性能,采用稀土发光材料、反光材料、发光二极管(light emitting diode, LED)灯带及电激发光(electro luminescent, EL)冷光线制备了2款具有光致发光与电致发光特性的自发光高可视警示服试样。通过可视时间与可视距离测试,对试样的可视性能进行评价。结果表明:时间及距离在很大程度上影响可视性能,相较于距离,时间对可视性能的影响更大,第一代高可视警示服的可视时间与可视效果相关度更高,第二代高可视警示服的发光性能更稳定。

独居石碱分解热力学研究

独居石是一种轻稀土含量丰富的磷酸盐稀土矿,热碱浸出法对独居石的分解率可达97%,具有较高的经济效益℃。目前关于独居石碱分解的理论相对较少,缺少对独居石中稀土元素(Ce、Pr、Nd)的转变规律研究。本文通过热力学计算,绘制了25℃与160℃温度条件下碱分解独居石RE-P-H_(2)O体系(RE为La、Ce、Pr、Nd)溶解组分lgc-pH平衡图,并利用热力学平衡相图对碱分解独居石进行分析,结果表明:25℃条件下,在所研究的pH值范围内,LaPO_(4)固相稳定存在的区域为0.08<pH<14.62,REPO_(4)(RE为Ce、Pr、Nd)固相稳定存在的区域为0<pH<14.62;当pH≥14.62时,Pr(OH)_(3)、Ce(OH)_(3)、La(OH)_(3)、Nd(OH)_(3)依次沉淀的pH值为14.62、15.06、15.24、15.46;体系温度升高至160℃后,RE(OH)_(3)初始沉淀pH值降为10.70,沉淀顺序依次为Ce(OH)_(3)、Nd(OH)_(3)、La(OH)_(3)、Pr(OH)_(3)。因此,从理论分析可知,常温常压下可以实现独居石碱分解,高温高压条件对该分解过程有明显促进作用,与现有独居石碱分解工艺相符。

稀土有机配合物转光农膜研究进展

介绍了稀土有机配合物的转光机理、单核及多核金属-有机配体的光色效应以及稀土有机配合物转光剂及转光农膜的研究进展,分析了影响稀土有机配合物转光农膜发光性能的因素,并对其未来发展方向进行了展望。

新型稀土转光膜对塑料大棚早春茬黄瓜生长的影响

为探索新型稀土转光膜在塑料大棚黄瓜上的应用效果,以津优315密刺黄瓜为试验材料、PO膜为对照(CK),研究了新型稀土转光膜(RPO)对塑料大棚黄瓜生长、光合特性和品质的影响。结果表明,RPO处理后10、20、30、40 d黄瓜的株高、茎粗、叶片数均显著高于CK,株高分别较CK提高了18.62%、17.02%、12.67%和10.16%,茎粗分别较CK提高了15.29%、11.33%、13.85%和12.84%,叶片数分别较CK提高了11.94%、10.69%、8.91%、8.12%。RPO处理后30、40 d黄瓜的叶面积显著高于CK,分别较CK提高了31.96%、19.64%。RPO处理后40 d黄瓜的叶绿素a和叶绿素b含量显著高于CK,分别较CK提高了14.46%和41.40%;RPO处理的初始荧光、最大荧光产量和PSⅡ最大光能转化效率均显著高于CK,分别较CK提高了4.58%、7.43%和2.53%;RPO处理黄瓜叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度均显著高于CK,分别较CK提高了15.45%、13.82%和3.72%,胞间CO_(2)浓度较CK降低了1.20%;RPO处理的黄瓜果实可溶性蛋白含量和V_(C)含量均显著高于CK,分别较CK提高了15.00%和13.51%;2个处理黄瓜果实的游离氨基酸含量差异不显著,但RPO处理较CK提高了3.97%;RPO处理黄瓜果实的可滴定酸含量显著低于CK,较CK降低了26.47%。新型稀土转光膜可以促进黄瓜植株生长,提高光合效率,改善果实品质。

稀土发光配合物及其在有机发光二极管中的应用

稀土材料素有“工业维生素”或“工业味精”之美称,被广泛应用于信息、能源、交通、环境、航天航空等领域。稀土材料也是我国具有特色的战略资源。稀土材料独特的4f壳层电子结构具有丰富的能级结构和优良的光、电、磁、核等物理特性,使得稀土发光配合物可实现从紫外光到红外光的荧光发射,同时具有发光峰窄、稳定性好以及光色可调等特点,在有机电致发光器件研究领域引起了广泛关注。本文综述了基于合理的设计选择有机配体,调控稀土配合物宇称禁阻4f-4f跃迁和宇称允许5d-4f跃迁两种发光机制,并进一步总结其在有机电致发光器件中运用的研究进展,为新型高性能有机电致发光器件的设计与优化提供了新思路。

轻稀土球化剂在厚壁球铁件上的研究与应用

由于原材料价格不断上涨,为节约生产成本,采用轻稀土球化剂替代重稀土球化剂生产厚壁件球墨铸铁件,并以压铸机某机型的头板和二板铸件作为生产实例,阐述了通过设计合理的熔炼工艺,严格控制球化、孕育过程以及要点,并对头板和二板铸件的附铸试块进行力学性能测试和金相组织分析,结果表明:采用轻稀土球化剂A能够生产出力学性能和金相组织合格的一定壁厚的厚壁球墨铸铁件,并且相对于采用重稀土球化剂的熔炼工艺有着更可观的经济效益。

高浓度稀土浸出液的协同分步萃取试验研究

P204和P507常用作萃取剂用于稀土浸出液的萃取,采用单一萃取剂萃取难以有效分离、富集稀土,本文利用P507萃取高浓度稀土溶液时对轻稀土萃取能力较弱而P204萃取能力强的特点,创新性提出采用P507与TBP协同萃取中重稀土,然后采用P204与TBP协同萃取轻稀土的工艺,并进行了萃取、反萃取试验,得出以下结论。在试验原料条件下,采用二级萃取工艺,当相比A/O=10/1、pH值4.0、常温、P507体积分数35%、TBP体积分数5%时,P507+TBP对中、重稀土的萃取率较佳,均能达到90%以上;采用二级萃取工艺,在P204体积分数35%、TBP体积分数5%、相比A/O=15/1、常温、萃取时间5 min的条件下,P204+TBP对轻稀土的萃取率达到97%。P507与P204的负载有机相在适当的酸性条件下,P507负载有机相经二级逆流反萃、P204负载有机相经三级逆流反萃后均可得到高浓度的稀土富集液,浓度值达到直接进入萃取分离线的要求。该研究在低能耗、低试刘消耗条件下实现了稀土提取利用及初步分离,所生产的氯化稀土溶液可以直接进入稀土分离厂进行分离提纯,为高浓度稀土回收分离提供了参考。

近紫外白光LED用铕(Ⅲ)配合物发光材料的应用研究进展

白光发光二极管(LED)具有高效、环保等优点,可广泛应用于照明领域。本文以稀土配合物为切入点,介绍了发光材料的发光原理,对相关的稀土配合物发光材料及其制备方法进行了总结,阐明了配合物的荧光强度主要受到发射态的能量、激发三重态到稀土离子共振态的能量转移效率、配体对紫外光的吸收强度等因素的影响,并就如何提高铕配合物的性能,扩大在LED上的应用进行了展望。

某稀土矿床成因及找矿远景分析

该稀土矿位于扬子陆块区(VI)上扬子古陆块(Ⅵ-2)康滇基地断隆带(VI-2-11)中北部。通过分析研究,区内含矿层主要位于第二喷发旋回玄武岩风化壳中,稀土含量较高、含矿层厚度较大。稀土矿的形成与玄武岩风化程度有直接的关系,岩石风化越完全,稀土含量越高,是一种新的玄武岩风化壳型稀土矿床。矿床的成因类型为以轻稀土富集的玄武岩风化壳型稀土矿床,在该区有可能发现一个中大型稀土成矿远景区。

赣南于都县矿床地质特征及找矿预测

赣南地区广泛分布的酸性岩浆岩经风化后往往形成风化残积型矿床。调查区位于赣南于都县境内,本文在于都县矿床调查评价工作基础上,分析研究了成矿地质背景,矿床地质特征、矿床成因,预测了找矿前景,认为调查区及外同岩体面积广,寻找类似矿床潜力大,且指出区内存在轻稀土资源的找矿远景。