快淬法制备La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.4)Si_(1.6)合金的磁熵变研究

为了探求La系磁熵变材料的短时退火工艺,利用两种方法制备了磁制冷材料La0.8Ce0.2Fe11.4Si1.6合金,其一为将电弧熔炼合金退火5天(样品A),其二为将合金利用铜模铸造方法得到快淬样品,再退火2 h(样品B)。X射线衍射表明,样品A和B主相为NaZn13相结构。通过对比发现,尽管样品A的最大磁熵变值大于样品B的,但样品B在制冷温区和制冷能力方面优于样品A。因此,快淬加短时间热处理可以大大节省时间和能量,是一种制备La0.8Ce0.2Fe11.4Si1.6磁制冷材料的高效且性能优越的方法。     

退火处理对LaFeO3/Pd复合薄膜微观结构和在碱液中电化学行为的影响

采用射频磁控溅射装置在Si(111)衬底上分别制备了Pd单膜、LaFeO3单膜和LaFeO3/Pd复合薄膜,利用XRD,SEM,EDS,XPS和电化学测试方法研究了退火处理对LaFeO3/Pd薄膜材料的相结构、形貌、化学组成以及电化学性能的影响。研究结果表明:未退火的溅态LaFeO3薄膜呈无序非晶态结构,随退火温度升高,600℃退火1 h后LaFeO3薄膜晶化为钙钛矿型正交结构,此时薄膜晶粒尺寸呈增大趋势;800℃退火时,随退火时间增加,薄膜晶粒尺寸变化不明显,退火前LaFeO3薄膜表面平整、致密,退火后薄膜表面出现裂纹。XPS分析表明,LaFeO3薄膜中的氧以晶格氧、化学吸附氧和物理吸附氧三种结合状态形式存在,退火后LaFeO3薄膜中化学吸附氧转变为晶格氧。电化学测试结果表明,Pd膜电极和LaFeO3膜电极放电容量很低(3.9~19 mAh·g-1),而LaFeO3/Pd复合薄膜在退火前后的电极放电容量分别达到50和180.7 mAh·g-1,LaFeO3单膜和LaFeO3/Pd复合薄膜电极的交换电流密度I0分别为为3.36和590.51 mA·g-1。镀Pd后能极大改善和提高LaFeO3/Pd复合膜电极的电催化活性和电化学放电容量。     

热处理对La0.63Gd0.2Mg0.17Ni3.1Co0.3Al0.1储氢合金微观组织和电化学性能的影响

在氩气气氛和1173 K保温条件下对La0.63 Gd0.2 Mg0.17Ni3.1 Co0.3 Al0.1储氢合金进行不同时间(t=8 ～168 h)的热处理,采用电感耦合等离子发射光谱(ICP)、X射线衍射(XRD)、电子探针显微分析方法(EPMA)和电化学测试分析方法对比研究了退火时间对合金显微组织演化和电化学性能的影响.研究结果表明,铸态合金组织由Ce2 Ni7型、Gd2Co7型、Pr5 Co19型、PuNi3型和CaCu5型相组成,其Ce2 Ni7型相的丰度为78.9％,随退火时间的延长,退火合金中Ce2 Ni7型相的丰度逐渐增加,当退火时间t=168 h时其相丰度达到94.5％,Ce2 Ni7型相结构的晶胞参数和晶胞体积随退火时间增加而减小.电化学测试分析表明,退火合金电极的电化学性能与Ce2 Ni7型相的丰度有密切关系,退火时间对合金电极的活化性能影响不大,但合金电极放电容量随退火时间的延长逐渐提高,当t=168 h时,合金电极放电容量达到最大值386.8mAh·g-1;退火时间对合金电极循环稳定性的提高和改善有不同程度的影响,当退火时间t=16～168 h时,经100次充放电循环后,其电极容量保持率S100=90.3％～91.5％.热处理能有效改善合金电极电化学反应的动力学性能,但不同退火时间对合金电极的高倍率放电性能影响不明显.     

稀土掺杂的纳米TiO2分散性及光学性能研究

采用溶胶凝胶法在同一条件下制备REa+:Ti4+=0.02和0.10的稀土掺杂的纳米TiO2材料,其中REn+为Nd3+,Ce4+,La3+,Er3+四种稀土元素.通过TG-DTG,XRD,TEM,UV-Vis等测试方法对所制备的纳米TiO2进行焙烧温度、晶胞尺寸、晶粒形貌、谱学特性等方面的研究.研究表明,稀土掺杂的纳米TiO2径粒尺寸均在20 nm左右,少量稀土掺杂不但有利于TiO2颗粒的分散,而且有利于TiO2向金红石相转变.同时,由于表面修饰作用和晶场效应的影响,掺杂使纳米材料在可见光范围内有不同程度的"红移"现象,Ce4+掺杂的纳米TiO2在可见光的"红移"程度最强.稀土掺杂的纳米TiO2在农用膜和节能材料上可广泛运用.     

铈及混合稀土对Fe-36Ni低膨胀合金凝固组织的影响

研究了Ce及混合稀土对Fe-36Ni低膨胀合金凝固组织的影响,结果表明:加Ce或者混合稀土处理后,合金中分别形成了大量高熔点的Ce2O3颗粒和(Ce,La)2O2S复合第二相颗粒,错配度理论计算表明,Ce2O3,Ce2O2S和La2O2S的(0001)面与Fe-36Ni的(100)面分别具有6.21%,5.77%和5.42%的较低错配度,因此Ce2O3和(Ce,La)2O2S可以作为有效的非均质形核核心,使凝固组织的等轴晶比例增加,等轴晶尺寸减小,合金凝固组织得到显著细化。     

制备条件对铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜结构和电学性质的影响

本文利用溶胶-凝胶法在玻璃基底上制备得到了AZO透明导电薄膜,就两种不同的热处理-退火方式对薄膜的结构与性质的影响做了比较,研究了掺杂浓度、退火温度对薄膜结构及性质的影响规律.结果表明,高温、分层退火、铝掺杂均有利于生成结晶度高、具有C轴优先取向的AZO薄膜;高温和分层退火有利于晶粒长大,相反铝掺杂却有碍晶粒长大;薄膜的电学性质随退火温度和铝掺杂量的变化呈现规律的变化.通过分析AZO薄膜内的晶体生长过程,本文认为主要是制备条件和AZO晶体的晶面习性导致了薄膜的结晶度、晶体生长取向性和晶粒尺寸等方面的差异.     

镧、钇对90W-Ni-Fe合金显微结构及性能的影响

以喷雾干燥 H2还原法制备的纳米级90W 7Ni 3Fe复合粉末为原料,针对不同稀土元素La,La Y,Y含量对90W Ni Fe合金性能和显微结构的影响进行了研究。结果表明:当添加La,La Y,Y在0～0.8%(质量分数)范围时,试样相对密度均在0.4%稀土时出现极大值,分别为99.3%,99.4%,99.6%。添加0.4%的La或La Y时,试样抗拉强度出现极大值,分别是906和983.5MPa,而当添加0.6%Y时,试样抗拉强度出现极大值1078MPa。添加0.2%La和Y时,试样延伸率出现极大值分别为17%和19.5%。添加La对W晶粒的抑制作用不明显,添加0.4%Y后对W晶粒长大的抑制作用较为明显,W晶粒尺寸从原来的15～20μm减少到10～15μm,W晶粒由不加稀土时的球形变为近球形或多边形,且随稀土含量的增加其影响作用更明显。La,La Y,Y同W,Ni,Fe3种元素在晶界上分别形成了W12.95Ni3.42Fe1.93La27.51,W13.61Ni2.61Fe1.07Y20.52La25.27,W13.07Ni2.96Fe1.52Y23.65(摩尔比)的中间相。添加稀土元素后,使得W在粘结相中的溶解度明显下降,由58.65%下降为添加0.4%La Y时的29.86%。当添加相同含量的稀土元素时,对合金性能影响程度的大小顺序是Y>La Y(混合稀土)>La。     

退火温度对La0.75Mg0.25Ni3.5Co0.2贮氢电极合金的结构及电化学性能的影响

为了改善La-Mg-Ni系合金电极的循环稳定性,对铸态合金La0.75Mg0.25Ni3.5Co0.2在0.3 MPa压力氩气保护下进行不同温度的退火（1123,1223和1323 K）,保温时间均为10 h。系统研究了退火温度对合金的微观结构及电化学性能的影响。X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究结果表明,合金具有多相结构,当铸态及1123 K温度退火后合金主要由LaNi5,（La,Mg）2（Ni,Co）7相以及少量的LaNi2相组成。当退火温度为1223和1323 K时,合金中LaNi2相消失,合金主要由LaNi5,（La,Mg）2（Ni,Co）7及（La,Mg）（Ni,Co）3相组成。随退火温度提高,合金最大放电容量单调下降,但合金的循环稳定性得到改善。退火处理改善合金循环稳定性的原因在于退火后合金组织均匀,晶粒增大,在KOH电解质溶液中增强合金电极抗氧化腐蚀能力,抑制合金颗粒粉化。     

Mg_(2-x)La_xNi及Mg_(2-x)Ce_xNi合金的腐蚀性能研究

应用电化学方法研究了Mg2-xLaxNi及Mg2-xCexNi储氢合金的腐蚀性能.恒电位极化和交流阻抗测试表明,经Ce或La取代后的合金,其前者腐蚀电流及电化学极化电阻均随Ce取代量增加而降低,而后者的腐蚀电流却随La取代量的增加而增加,但极化电阻则呈先降后升趋势.合金极化后SEM测试显示,经Ce取代后合金表面较平整,而用La取代的则明显有裂纹.作者认为这主要与La、Ce的氧化物的结构有关.     

单一稀土Ce, La和混合稀土在工业纯铝中的作用

通过对比实验的方法，研究了稀土Ce，La和混合稀土对工业纯铝组织、电性能和机械性能的影响。结果表明：单一稀土La，Ce可降低工业纯铝的电阻率，提高工业纯铝的导电性，其中La的效果优于Ce．而混合稀土对电阻率几乎无影响；La，Ce和混合稀土均能减小工业纯铝的晶粒度，在其加入量为0．1％后细化效果明显，当其含量大于0．5％后细化效果趋于平缓，其中Ce的效果最佳，La次之，混合稀土最弱；单一稀土La，Ce在一定含量时可提高工业纯铝的σb6和δ，Ce的作用强于La，混合稀土对σb和δ的影响不明显。     

皂角苷对镧、铈、钇的淋洗效果及影响因素研究

以稀土污染土壤为研究目标,采用生物表面活性剂皂角苷淋洗土壤中La,Ce和Y,探讨皂角苷浓度、淋洗液pH值、土液比和淋洗时间对淋洗效果的影响。结果表明,皂角苷浓度为25 g·L~(-1),pH=5.5,土液比为1∶40,淋洗时间为6 h时,土壤中La,Ce和Y的淋洗率分别为58.05%,57.78%,64.43%。对比淋洗前后土壤中稀土的形态分布,弱酸可提取态与可还原态的淋洗效果最为明显;弱酸可提取态含量均降低了80%以上,La,Ce和Y的可还原态含量分别下降58.98%,57.76%,69.32%,可氧化态分别下降35.71%,47.57%,98.28%,Ce的残渣态降低了64.64%,而La和Y的残渣态分别上升了32.37%,322.23%。且淋洗后土壤中La,Ce和Y稳定性指数IR分别提高了50.58%,7.55%和104.26%,降低了土壤中稀土的生物可利用性。     

退火温度对钙钛矿型氧化物La0.68Pb0.32FeO3的结构及其乙醇气敏性能的影响

采用sol—gel法，分别在不同温度下退火2h，制得一系列纳米氧化物La0.68Pb0．32FeO3粉体，并测定了该材料对乙醇的气敏性能。随退火温度的升高，所得样品逐渐向单一钙钛矿结构转化。应用Scherrer公式对退火温度分别为200，400，600，800，1000℃的样品粒径进行了计算，样品粒径依次为11．5，13．6，16．4，20．0，25．3nm。这说明，随着退火温度的升高，样品粒径逐渐增大。对乙醇气敏性能的测定结果表明，随退火温度的升高，材料对乙醇的最佳灵敏度先升高、又降低，退火温度为800℃的样品最佳灵敏度达到51．7。     

稀土对东北大豆叶片脯氨酸含量的影响

以大豆东农42和东农47为试验材料,采用盆栽方式,利用茚三酮显色,甲苯萃取分光光度法测定,研究在苗期、开花期分别喷施不同浓度稀土元素La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)对大豆叶片脯氨酸含量的影响。结果表明:La(Ⅲ)和Ce(Ⅲ)在一定浓度下均能促进大豆叶片脯氨酸的合成,且La(Ⅲ)的促进作用好于Ce(Ⅲ),开花期处理好于苗期;对于大豆东农42和东农47,开花期的120 mg·L-1La Cl3处理,脯氨酸含量均达到最大值分别为13.33和13.84μg·g-1,二者增幅分别为10.20%和13.63%,与对照之间均呈显著性差异。     

镝对Dy_x(Fe_(47.5)Pd_(52.5))_(100-x)薄膜结构与磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备Dyx(Fe47.5Pd52.5)100-x(x=0,2.2,3.2,4.4,5.6)薄膜,X射线衍射实验结果表明:添加稀土元素Dy可以大幅缩短从无序的fcc相转变为有序的fct相的退火时间和退火温度,增加相转变的驱动力;此外适当添加Dy元素还具有细化晶粒的作用,晶粒尺寸可达到12~31 nm,适当的晶粒尺寸有利于晶粒之间的交换耦合作用。薄膜的磁滞回线表明:矫顽力Hc与剩磁比Mr/Ms随Dy含量的增加而先急剧增加后减小,当稀土含量x=3.2时,矫顽力的最大值为3.27 k Oe。随着退火温度的增加,矫顽力的变化也是先增加后下降,并且在Ta=550℃时达到最大。     

纳米Nd2Fe14B永磁材料的有效各向异性随晶粒尺寸的变化

以纳米Nd2Fe14B硬磁材料为例, 从Herzer的随机各向异性理论出发, 采用立方体晶粒结构模型, 建立了纳米硬磁性晶粒之间的部分交换耦合模型, 研究了材料的有效各向异性随晶粒尺寸的变化关系.结果表明: 晶粒之间的交换耦合相互作用随晶粒尺寸的减小而增强, 材料的有效各向异性Keff随晶粒尺寸的减小逐渐下降. Keff随晶粒尺寸的变化规律与矫顽力的变化规律基本相似, 纳米Nd2Fe14B硬磁材料矫顽力的下降主要由有效各向异性的减小引起.     

微孔纳米三氧化钨的制备、表征及掺稀土后光催化活性研究

将钨酸钠用阳离子树脂交换得钨酸溶胶、凝胶,发现钨酸凝胶是WO3.2HO2结晶相与无定形态的混合物,对其进行重复超声洗涤、离心,能将结晶相分离,制得的三氧化钨纳米晶粒逐渐成为微孔薄片,随离心时间延长,其晶粒比表面积逐渐增大;离心7 h后样品比表面积增加近2倍而显示更高光催化活性;在离心7 h微孔H0.10WO3.1.06H2O中掺入0.5%稀土氧化物(Ce2O3,La2O3,Pr2O3),其活性Ce3+>Pr3+>La3+,并探讨其影响机制。     

赤泥中稀土元素的主成分分析和聚类分析

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了不同来源的赤泥样品中包含La,Ce,Pr,Nd,Sc和Y在内的6种稀土元素的含量,建立了赤泥中稀土元素的指纹谱,并用SPSS 20.0对稀土元素进行了主成分分析和聚类分析。结果表明:主成分分析选出2个主因子,La,Ce,Pr,Nd,Sc和Y均是赤泥的特征元素;聚类分析将稀土元素和赤泥样品均聚为两类,这与稀土元素的含量、性质以及铝土矿的品质、地域分布有一定的联系。     

Ce1-xM′xCa0.2O1.8-0.4x (M=Y,La和Gd)

采用水热法合成了系列双掺杂的萤石结构Ce1-xLnxCa0.2O1.8-0.4x固溶体, 并研究了3种稀土离子对固溶体导电性的影响, 发现掺杂离子半径接近Ce4+时, 体系电导率增大而活化能降低. 同时发现水热合成的Ce1-xLnxCa0.2O1.8-0.4x样品的平均粒度按着掺入离子Y3+, Gd3+, La3+的顺序逐渐减小, 分别为32, 20和15 nm. 这种变化是由于Y3+半径比La3+和Gd3+更接近Ce4+, 因而在水热合成过程中, 掺Y3+的体系更有利于晶粒的生长, 得到的晶体粒度较大.     

Ba1.03Ce0.9-xZrxTm0.1O3-α固体电解质的化学稳定性和电性能（英文）

用高温固相反应法制备了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.9-xZrxTm0.1O3-α(x=0.2,0.4)固体电解质。分别用粉末X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)方法表征了这两种材料的相组成和断面形貌,测定了它们在900℃下,CO2以及水蒸气气氛中的化学稳定性。在500~900℃温度范围内,分别用气体浓差电池方法和交流阻抗谱技术研究了材料在不同气体气氛中的离子导电性,研究了以这两种材料为固体电解质的氢-空气燃料电池性能。结果表明,Ba1.03Ce0.7Zr0.2Tm0.1O3-α材料为单一钙钛矿型斜方晶结构,Ba1.03Ce0.5Zr0.4Tm0.1O3-α材料为单一钙钛矿型立方晶结构。2种材料均具有较高的致密性和化学稳定性。在500~900℃温度范围内、湿润氢气中,Ba1.03Ce0.7Zr0.2Tm0.1O3-α材料表现为纯的离子导电性,而Ba1.03Ce0.5Zr0.4Tm0.1O3-α材料表现为离子和电子的混合导电性;在湿润空气中,两种材料均表现为质子、氧离子和电子空穴的混合导电性;在氢-空气燃料电池条件下,均表现为质子、氧离子和电子的混合导电性。以这两种材料为固体电解质的氢-空气燃料电池均能稳定地工作。在相同实验条件下,Ba1.03Ce0.7Zr0.2Tm0.1O3-α材料的离子导电性及其氢-空气燃料电池性能均高于Ba1.03Ce0.5Zr0.4Tm0.1O3-α材料。     

Ce对Al2O3负载钙钛矿催化剂结构及性能的影响

制备了LaMn0.7Cu0.3和La0.3Ce0.7Mn0.7Cu0.3钙钛矿型汽车尾气净化催化剂,研究了Ce对LaMn基催化剂及分散层材料γ-Al2O3结构与性能的影响.结果发现,添加6%的氧气可将分散层材料γ-Al2O3向α-Al2O3相转变温度从800 ℃提高到1150 ℃,同时可使γ-Al2O3保持最大的比表面积.在LaMn/Cu催化活性材料中加入Ce,导致催化剂对HC, CO的氧化性能有一定程度的降低,但可明显改善催化剂对NOx的还原性能,其还原效率可达80%以上.在10%氧气的富氧条件下,在LaMn/Au催化材料中添加Ce,可使LaMn/Au活性层材料对NOx的还原效率达到40%以上. X射线衍射分析和扫描电子显微观察的结果表明,添加Ce在一定程度上抑制了LaMn基催化活性材料钙钛矿结构的形成和析出,降低了LaMn材料的钙钛矿晶粒尺寸,使表面活性成分分布更加均匀.