检索结果-内蒙古大学图书馆

中国稀土学报 2024年第1期42卷 102-111,I0004页

作者：冯凯程福祥吴声廖春生严纯华中稀(北京)稀土研究院有限公司北京100085 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京分子科学中心北京100871

风化壳淋积型稀土矿的开采主要通过浸矿剂离子与吸附在黏土矿物表面的稀土离子发生离子交换浸出反应实现。以(NH_(4))_(2)SO_(4)为浸矿剂,采用多级逆流浸取的方式研究了风化壳淋积型稀土矿的浸矿过程,通过在逐级浸取过程中浸出液组分的... 详细信息

风化壳淋积型稀土矿的开采主要通过浸矿剂离子与吸附在黏土矿物表面的稀土离子发生离子交换浸出反应实现。以(NH_(4))_(2)SO_(4)为浸矿剂,采用多级逆流浸取的方式研究了风化壳淋积型稀土矿的浸矿过程,通过在逐级浸取过程中浸出液组分的变化分析了矿土中稀土离子(RE^(3+))和主要杂质铝离子(Al^(3+))的浸出行为,并基于浸矿剂的消耗规律探讨了浸矿剂离子与RE^(3+)和Al^(3+)的离子交换反应机制以及原矿土的净吸附量。结果表明,在浸矿液逐级浸取新鲜矿土的过程中,浸出液中的RE^(3+)和Al^(3+)浓度逐渐增加,铵根离子(NH_(4)^(+))逐渐消耗,交换进入浸出液中的RE^(3+)和Al^(3+)逐级减少;同时,浸出液中的硫酸根离子(SO_(4)^(2-))逐级损耗,说明新鲜矿土除因发生离子交换反应消耗NH_(4)^(+)外,还存在对浸矿剂的净吸附,经计算,本实验原矿土中吸附稀土、吸附铝及净吸附的位点之比约为20∶41∶39。在两轮逆流浸取实验中,Al^(3+)在浸出液中的浸出规律始终与RE^(3+)类似,未表现出与浸出液p H变化(由4.5降低至4.0)的相关性。另外,分析显示,在浸矿反应的p H条件下,RE^(3+)为稀土的主要存在形态,而Al^(3+),Al OH^(2+),Al(OH)_(2)^(+)为铝的主要存在形态,结合物料关系推知NH_(4)^(+)与稀土发生离子交换反应的化学计量比应接近或等于3∶1,而NH_(4)^(+)与铝发生离子交换反应的化学计量比约为1.8∶1。

关键词：风化壳淋积型稀土矿多级逆流浸取离子交换硫酸铵净吸附

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铕卤钙钛矿发光材料的溶液法制备及光物理性质表征

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中国稀土学报 2023年第1期41卷 152-158页

作者：禹钢赵子丰顾飞丹郑南龙刘志伟卞祖强黄春辉北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

铕卤钙钛矿具有独特的光物理性质。文献报道的铕卤钙钛矿的合成方法有热固相反应、热注入法和真空共蒸镀法,鲜有溶液法报道。本工作采用一步溶液法制备了纯相的甲胺溴化铕MAEuBr_(3)(MA=CH_(3)NH_(3)^(+))钙钛矿薄膜,并表征了其结构及... 详细信息

铕卤钙钛矿具有独特的光物理性质。文献报道的铕卤钙钛矿的合成方法有热固相反应、热注入法和真空共蒸镀法,鲜有溶液法报道。本工作采用一步溶液法制备了纯相的甲胺溴化铕MAEuBr_(3)(MA=CH_(3)NH_(3)^(+))钙钛矿薄膜,并表征了其结构及光物理性质。X射线衍射结果验证了该薄膜为立方钙钛矿相,扫描电镜结果表明该材料在导电玻璃基底表面为分散的亚微米尺度的微晶。该材料展现出主峰位于429 nm,半峰宽仅为24 nm的蓝紫色单峰发射,光致发光量子效率为8%,源于Eu^(2+)中心离子的d-f跃迁发射。通过进一步变温光谱表征可推断出该材料的激子结合能约为12 meV。通过LiBr共掺手段,薄膜的光致发光量子效率可以提升至20%。

关键词：钙钛矿铕发光材料蓝紫光

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PECVD法原位渗氮表面改性钛双极板的性能

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工程科学学报 2023年第4期45卷 602-610页

作者：冯利利侯玉星汤思遥李栓郑捷李星国中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京分子科学国家实验室北京100871

为了提升钛双极板的导电性和耐腐蚀性,利用氮气等离子体原位渗氮法对钛片(TA2)进行表面改性,制备了系列氮化钛涂层,系统研究了反应温度和渗氮时间对涂层表面形貌、疏水性、界面导电性和耐腐蚀性的影响.结果表明,温度过高会导致氮化钛生... 详细信息

为了提升钛双极板的导电性和耐腐蚀性,利用氮气等离子体原位渗氮法对钛片(TA2)进行表面改性,制备了系列氮化钛涂层,系统研究了反应温度和渗氮时间对涂层表面形貌、疏水性、界面导电性和耐腐蚀性的影响.结果表明,温度过高会导致氮化钛生长过快,颗粒尺寸较大;温度较低不利于表面反应,涂层不能完全覆盖钛基底;渗氮时间较短,表面生成不规则的纳米生长核,致使涂层不平整、钛基底裸露;渗氮时间过长,涂层呈阶梯堆垛状,平整度降低.650℃下渗氮90 min制备的氮化钛涂层(TiN-650-90)均匀平整,组成为TiN0.26;TiN-650-90的水接触角提升至105.4°,表面疏水性有利于改善燃料电池的水管理性能;界面接触电阻(ICR)随加载压力增大而降低,2.75 MPa时TiN-650-90的ICR稳定至6.5 mΩ·cm^(2),满足美国能源部(DOE)要求(≤10 mΩ·cm^(2));TiN-650-90的腐蚀电流密度为0.56μA·cm^(–2),–0.1 V恒电位下的电流密度为0.67μA·cm^(–2),耐腐性和稳定性较钛的明显提升.该方法制备氮化钛涂层表面改性钛双极板,具有沉积温度低、速度快,疏水性、导电性和耐腐蚀性优良等优点,可为金属双极板表面改性提供方法借鉴和工艺参考.

关键词：钛双极板表面改性等离子体增强化学气相沉积原位渗氮氮化钛涂层

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稀土尖晶石型电催化剂性能研究进展

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中国稀土学报 2025年第2期43卷 215-234页

作者：朱佳敏要亚雄李姝惠吴姗姗安丽席聘贤严纯华兰州大学化学化工学院稀有同位素前沿科学中心甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室兰州730000 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

尖晶石型催化剂(AB_(2)X_(4))具有位点多变、组分多样、价格低廉、性能优异等特点,在催化领域具有广泛的应用。稀土具有独特的4f轨道、强亲氧性等物理化学性质,能够通过4f轨道的耦合效应、氧缺陷调控等方式改变尖晶石型催化剂的晶体结... 详细信息

尖晶石型催化剂(AB_(2)X_(4))具有位点多变、组分多样、价格低廉、性能优异等特点,在催化领域具有广泛的应用。稀土具有独特的4f轨道、强亲氧性等物理化学性质,能够通过4f轨道的耦合效应、氧缺陷调控等方式改变尖晶石型催化剂的晶体结构、表面状态以及电子结构,从而进一步提升其催化性能。本文从尖晶石型催化剂的催化特性出发,总结了稀土对尖晶石型催化剂的调控策略,概述了稀土修饰尖晶石型催化剂近些年来在能源催化领域的主要研究进展,并对相关催化材料在能源转化与储存领域的应用进行了展望。

关键词：稀土尖晶石型催化剂催化性能活性金属修饰策略

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稀土纳米晶的上转换发光调控研究进展

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发光学报 2023年第7期44卷 1149-1166页

作者：张格杨向飞王晓勇董浩孙聆东严纯华北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京大学-香港大学稀土材料与生物无机化学联合实验室北京分子科学中心北京100871 兰州大学化学化工学院甘肃兰州730000

近年来,将近红外光转换为短波长的可见或近红外光的稀土纳米晶上转换发光研究吸引了生物成像、纳米温度传感、太阳能电池等领域研究者的广泛关注。面向多领域的应用需求,稀土纳米晶上转换发光需提高其发光强度、发光波长以及激发波长的... 详细信息

近年来,将近红外光转换为短波长的可见或近红外光的稀土纳米晶上转换发光研究吸引了生物成像、纳米温度传感、太阳能电池等领域研究者的广泛关注。面向多领域的应用需求,稀土纳米晶上转换发光需提高其发光强度、发光波长以及激发波长的选择性。本文综述了纳米尺度上,通过组成、结构以及核壳结构的设计,在理解上转换发光过程的能量传递路径和上转换发光过程的基础上,提高对上转换发光的颜色、各跃迁的比例以及发光强度、发光寿命等调控的研究进展。此外,还关注了纳米晶与贵金属表面电场、表面有机分子以及环境温度的耦合在提高辐射跃迁几率、减少无辐射能量损失等方面提高其上转换发光强度的研究发展趋势。

关键词：稀土纳米晶上转换发光核壳结构

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风化壳淋积型稀土矿浸取过程的模拟计算研究IV：考虑净吸附的液-固萃取模型

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中国稀土学报 2024年

作者：程福祥吴声廖春生孙聆东严纯华中稀(北京)稀土研究院有限公司北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京分子科学中心

风化壳淋积型稀土矿山粘土中常具有对浸矿剂离子或稀土离子的净吸附能力。假定净吸附形式为对浸矿剂NH4+的物理吸附和专性吸附以及对RE3+的离子交换吸附，建立了考虑净吸附的风化壳淋积型稀土矿液-固萃取浸取模型，并计算讨论了不同净... 详细信息

风化壳淋积型稀土矿山粘土中常具有对浸矿剂离子或稀土离子的净吸附能力。假定净吸附形式为对浸矿剂NH4+的物理吸附和专性吸附以及对RE3+的离子交换吸附，建立了考虑净吸附的风化壳淋积型稀土矿液-固萃取浸取模型，并计算讨论了不同净吸附类型对于稀土浸取过程和浸取效果的影响。结果显示，矿土中存在对NH4+的物理吸附和专性吸附均可导致浸出液中稀土峰值浓度降低；矿土对NH4+的净吸附能力增加还将导致浸矿剂消耗增加。通常半风化矿可净吸附离子相稀土，对于相同稀土品位的半风化原矿，净吸附RE3+能力越强，母液中稀土穿透越为滞后，稀土穿透曲线拖尾现象也越严重，同时因净吸附稀土的矿土相当于提升了稀土品位而使硫酸铵投入/稀土产出比增大；半风化层中存在的稀土净吸附位点因可吸附前锋浸矿液中的RE3+离子，理论上与已吸附了RE3+离子的位点等效消耗浸矿剂。

关键词：风化壳淋积型稀土矿柱浸液-固萃取模型离子交换机理净吸附

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稀土萃取分离中混合澄清槽的仿真模拟系统

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中国稀土学报 2023年第3期41卷 623-630,I0006页

作者：常智舵吴声程福祥廖春生严纯华五矿(北京)稀土研究院有限公司北京100085 中国稀土集团有限公司江西赣州341000 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京分子科学中心北京100085

稀土是现代工业中至关重要的战略性资源,稀土分离是稀土资源综合高效利用的重要基础。大量的稀土萃取分离实践经验表明,混合澄清槽的体积平衡和流量平衡问题对萃取分离生产线的控制至关重要,是构建稀土萃取分离智能控制系统的关键环节... 详细信息

稀土是现代工业中至关重要的战略性资源,稀土分离是稀土资源综合高效利用的重要基础。大量的稀土萃取分离实践经验表明,混合澄清槽的体积平衡和流量平衡问题对萃取分离生产线的控制至关重要,是构建稀土萃取分离智能控制系统的关键环节。随着生产线运行状态的调整变化,混合澄清槽中的两相体积和流量也在不断变化,并且这种变化具有显著的非线性和滞后性特征,槽体的体积平衡和流量平衡控制会直接影响萃取分离生产线输出的稀土产品质量。通过综合应用压强平衡、堰流模型、萃取平衡、非均相混合过程等多种理论模型,能够以数值计算的方法来模拟混合澄清槽的实际运行方式,并建立混合澄清槽的仿真模拟系统,为实际生产控制和智能化改造提供数据支持。

关键词：稀土萃取分离混合澄清槽仿真模拟流量平衡

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介孔碳纳米材料的制备与改性

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无机化学学报 2022年第1期38卷 1-13页

作者：朱胜盛建贾国栋刘汉鼎李彦北京分子科学国家研究中心纳米器件物理与化学教育部重点实验室稀土材料化学及应用国家重点实验室北京大学化学与分子工程学院北京100871

介孔碳纳米材料因具有快速传输通道、优异的导电性、极高的比表面积和出色的化学稳定性在众多领域受到广泛关注。实现介孔碳纳米材料的可控制备和精准改性是当前的研究热点和重点。基于此,本文分析总结了这类材料的制备和改性方法,并讨... 详细信息

介孔碳纳米材料因具有快速传输通道、优异的导电性、极高的比表面积和出色的化学稳定性在众多领域受到广泛关注。实现介孔碳纳米材料的可控制备和精准改性是当前的研究热点和重点。基于此,本文分析总结了这类材料的制备和改性方法,并讨论了存在的问题和未来研究方向。

关键词：介孔碳纳米材料制备杂原子掺杂石墨化

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稀土氧硫化物的合成与应用

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中国稀土学报 2023年第1期41卷 91-107页

作者：要亚雄王睿朱佳敏何子东席聘贤严纯华兰州大学化学化工学院稀有同位素前沿科学中心甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室甘肃兰州730000 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871

稀土氧硫化物是一类物理化学性质优异、结构复杂、功能丰富和稳定性高的稀土功能材料,在发光材料、医学材料、催化剂材料、储氧材料等领域具有广泛的应用。本文综述了稀土氧硫化物的发展历程,着重介绍了其制备方法、形貌构筑、组分调控... 详细信息

稀土氧硫化物是一类物理化学性质优异、结构复杂、功能丰富和稳定性高的稀土功能材料,在发光材料、医学材料、催化剂材料、储氧材料等领域具有广泛的应用。本文综述了稀土氧硫化物的发展历程,着重介绍了其制备方法、形貌构筑、组分调控策略和主要应用领域,并对该类材料的发展进行了展望。

关键词：稀土氧硫化物发展历程合成方法应用探究

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串级萃取理论发展与稀土分离工业技术进步

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中国稀土学报 2022年第6期40卷 909-919页

作者：廖春生程福祥吴声严纯华五矿(北京)稀土研究院有限公司北京100085 北京大学化学与分子工程学院稀土材料化学及应用国家重点实验室北京分子科学中心北京100871

自20世纪80年代,中国在稀土资源开采、冶炼分离和材料应用领域逐步建立了优势地位,这与中国稀土分离理论及技术的持续进步密不可分,其中关键节点事件的梳理、回顾和分析可为中国稀土科技未来发展提供借鉴。在串级萃取理论的发展历程中,... 详细信息

自20世纪80年代,中国在稀土资源开采、冶炼分离和材料应用领域逐步建立了优势地位,这与中国稀土分离理论及技术的持续进步密不可分,其中关键节点事件的梳理、回顾和分析可为中国稀土科技未来发展提供借鉴。在串级萃取理论的发展历程中,最优化方程使稀土串级萃取工艺的优化设计不再无章可循,“一步放大”技术的建立大大缩短了稀土萃取分离工艺设计和参数调整周期、提高了工艺流程的灵活性,非恒定混合萃取比体系设计理论完成了对皂化、萃取、反萃取等全工序过程的模拟计算,也为重稀土萃取分离工艺的优化设计提供了指导,联动萃取分离工艺的应用使稀土分离过程的酸碱消耗显著降低,相应发展的流程设计理论解决了多组份萃取分离的理论消耗极限问题。近年来,包头混合型稀土矿转型-分离一体化工艺的工业应用获得良好经济和环保效益,进一步开展溶料-萃取-沉淀过程联动的全流程优化应存在较大降耗减排空间;中国稀土分离科技发展应规划重点解决基于过程自动控制的智能化生产和以零排放为目标的绿色化生产问题。

关键词：串级萃取理论一步放大非恒定混合萃取比联动萃取分离全流程优化稀土

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