Ca-Sm2O3-Fe体系生成Sm2Fe17的研究

对由Ca-Sm2O3-Fe体系通过还原扩散反应生成Sm2Fe17合金的过程进行热力学和动力学分析; 研究了产物Sm2Fe17合金的收率及Sm和残余CaO的含量. 结果表明 还原扩散法制备Sm2Fe17合金的收率较高, 均大于80%, 且残余CaO的含量极低, 均小于0.55%; 随着温度的上升和反应时间的延长, Sm2Fe17合金的收率和Sm2Fe17合金中Sm的含量均增大. 收缩核模型处理结果表明 液态Sm和固态Fe之间的包晶反应为整个还原扩散反应过程的控速步骤; 还原扩散反应的表观活化能为73.74 kJ·mol-1, 指前因子为7.79×10-3.     

钐对非晶态NiB合金催化剂性能及表面性质的影响

本文采用脉冲技术以气相苯加氢为探针反应，首次研究了化学还原法制备的非晶态ＮｉＢ，ＮｉＢＳｍ合金催化剂的加氢及抗硫性能，用ＸＲＤ，ＤＳＣ和ＩＣＰ鉴定结构与组成，并用ＴＰＲ，ＴＰＤ和ＸＰＳ手段表征了钐的加入对非晶态ＮｉＢ合金催化剂表面性质的影响，结果表明，在此两种催化剂上气相苯加氢反应符合Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｈｉｎｓｈｗｏｏｄ机理，活性中心位数为２，钐的加入可提高非晶态ＮｉＢ合金的热稳定性和抗硫性，其原     

在二甲亚砜中La—Fe合金膜电化学制备的研究

研究了二甲亚砜 (DMSO)中La3 和Fe2 在Pt ,Cu和Ni电极上的电化学行为。Fe2 在Pt电极上一步不可逆还原为Fe ,La3 在Pt电极上表现为准可逆电极过程。在 2 98K时 ,利用循环伏安法测定了 0 0 1mol·L- 1 FeCl2 0 1mol·L- 1 LiCl DMSO溶液中Fe2 的扩散系数、传递系数分别为 2 5 4× 10 - 6 cm2 ·s- 1 和 0 2 4;利用计时电流法测定了 0 0 1mol·L- 1 LaCl3 0 1mol·L- 1 LiCl DMSO溶液中La3 的扩散系数为 3 10×10 - 6 cm2 ·s- 1 。在铜电极上于 -1 75 0～ -2 45 0V (vs .SCE)下恒电位电解 ,可获得La含量达 2 2 7%～ 3 7 1%的La Fe合金膜 ;应用脉冲电解技术于 2～ 6mA·cm- 2 也可获得La Fe合金膜。这些合金膜是均匀的 ,粘附性好并有金属光泽     

TbCu7型SmFe9合金氮化过程中氮原子的扩散

研究了在制备TbCu7型SmFe9Nx各向同性粘结磁粉过程中氮原子的扩散行为,分析并讨论了氮化温度、氮化时间、颗粒尺寸与样品氮含量的关系,以及氮原子在SmFe9合金粉末颗粒内部的分布情况。氮化前后XRD表明,氮化过程中氮原子经扩散进入SmFe9合金1∶7相晶格间隙,生成了TbCu7型SmFe9Nx间隙化合物;通过氮化后样品热磁曲线分析及Fick扩散第二定律理论计算,表明氮化后颗粒内部氮含量非均匀分布,越靠近颗粒中心,氮含量越低;计算得出了氮原子在SmFe9合金中的扩散频率因子(D0=9.565×10-4m2.s-1)和扩散激活能(Q=147.3 kJ.mol-1)。     

铁、氮掺杂石墨烯/碳黑复合材料的制备及氧还原电催化性能

以高含氮量的2-氨基咪唑为氮源,三氯化铁为铁源,高比表面积的KJ600碳黑为载体,通过水热法制得氨基咪唑聚合物前驱体,再经二次高温热处理,制得石墨烯/碳黑复合材料. 透射电镜表征显示该材料为石墨烯纳米片与碳黑颗粒的复合结构. BET表征表明这是一种多孔结构,具有很高的比表面积（882 m²•g^-1）,这有利于暴露更多活性位点,并促进传质. XRD证实催化剂中存在石墨烯,且石墨烯结构是在第一次热处理过程中形成的. 电化学测试表明,该催化剂在酸性和碱性介质中都具有很高的氧还原电催化活性和低H₂O₂产率,并且在碱性介质中对甲醇小分子的抗毒化性能明显优于商业Pt/C催化剂,展示出在实际燃料电池系统中的应用潜力.     

溶胶-凝胶法制备掺Sm3+的SiO2玻璃的结构及发光性能

利用溶胶-凝胶技术制备了掺不同量Sm3+和不同退火温度下的SiO2凝胶和玻璃,通过三维荧光光谱、激发光谱、发射光谱的测试,确定了Sm3+在SiO2凝胶玻璃中的最佳激发波长为360 nm,最强发射波长为610 nm,激发光谱的峰位置在360、393、464 nm处,发射光谱的峰位置在578、591、595、610、732nm处,分别归属于4G5/2-6H5/2、4G5/2-6H7/2、4G5/2-6H11/2跃迁,并证明当掺杂量达到1.15%时,Sm3+的发光最强,当Sm3+的掺杂量超过1.15%时,发生浓度猝灭效应.     

氧缺位铁酸盐的制备及结构与还原行为的研究

在３５８Ｋ下用２００ｍｌ／ｍｉｎ的空气氧化碱性悬浮液合成了ＭＦｅ_２Ｏ_（４＋δ）（δ≥０，Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ），并在５７３Ｋ下用４０ｍｌ／ｍｉｎ的Ｈ_２还原ＭＦｅ_２Ｏ_（４＋δ）制备了氧缺位铁酸盐ＭＦｅ_２Ｏ_（４－δ）（δ＞０）。用ＸＲＤ、Ｍｓｓｂａｕｅｒ谱等测试方法对铁酸盐的结构进行了表征，考察了铁酸盐的组成及第二金属组分（Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ）对铁酸盐还原性能的影响。在Ｈ_２还原３ｈ内，铁酸盐氧缺位程度随还原时间增加而增大，晶格常数也相应增大；５ｈ以上，铁酸盐将被还原为ＭＯ－ＦｅＯ或α－Ｆｅ，晶格常数几乎不变。按Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ顺序，ＭＯ与ＦｅＯ的相互作用能力、ＭＯ－ＦｅＯ固溶体的稳定性及铁酸盐还原为ＭＯ－ＦｅＯ的能力均增强，ＭＯ－ＦｅＯ进一步还原为α－Ｆｅ的能力却减弱。     

包头稀土尾矿回收铁的直接还原研究

为了对包头稀土尾矿中的铁进行回收,同时兼顾稀土、铌的富集,采用"煤基直接还原—弱磁选"对稀土浮选尾矿进行了铁的回收试验。考察了焙烧温度、保温时间、配碳比对直接还原产品的金属化率的影响,以及磁场强度对磁选产品铁的品位、回收率和产率的影响。研究发现:在磨矿粒度-200目,焙烧温度为1200℃,保温时间为2 h,固定C/O=1.00的条件下,采用煤基直接还原,得到金属化率86.59%的还原矿;再对还原矿采用磁选管以160 kA.m-1的磁场强度进行弱磁选,从TFe=25.40%的稀土尾矿获得的磁选产品全铁品位达到82.36%,产率为32.08%,回收率达82.91%,稀土、铌均在磁选渣中富集。     

不同结构及氮掺杂NiO/rGO氧还原催化剂的制备与性能研究

本文以还原氧化石墨烯（rGO）为载体制备了片状NiO/rGO和球形NiO/N-rGO结构的氧还原催化剂. 通过X-射线衍射（XRD）、Raman（拉曼）测试、X-射线光电子能谱（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等方法表征了两种催化剂的结构和形貌. 采用循环伏安法（CV）、Tafel曲线、线性扫描伏安法（LSV）、旋转圆盘电极（RDE）和旋转环盘电极（RRDE）等技术测试研究了两种催化剂的电化学催化氧还原性能. 研究结果表明,球形NiO/N-rGO催化剂催化氧还原的峰电流密度和起始电位（0.89 V vs. RHE）与商业化的Pt/C（20%）催化剂相近. 旋转圆盘电极（RDE）和旋转环盘电极（RRDE）测试证明,在碱性电解液中NiO/rGO和NiO/N-rGO催化的氧还原反应均主要通过4?鄄电子途径反应途径发生,球形NiO/N-rGO催化剂展现出替代Pt/C基催化剂的潜力.     

铝锶热还原Sc2O3制备铝钪中间合金

以Sc2O3为原料,液态铝锶合金为还原剂及合金基体,在nNaF·AlF3-NaCl-KCl熔盐体系中通过铝锶热还原制备了Al-Sc中间合金.主要考察了ScF3添加量、温度和时间对Sc含量及收率的影响.结果表明,熔盐中添加1％(质量分数,下同)的ScF3,反应温度900℃,反应时间45 min,制得了Sc含量在2％以上的Al-Sc中间合金,Sc的直收率可达74.25％.SEM,EDS和XRD分析结果表明,中间合金由黑白两相组成,白色间断相为不规则形状的Al3Sc第二相粒子,黑色连续相为铝基.     

Thermal behavior of ternary Sm2Fe17Nx magnets

The Mössbauer spectra of Sm₂Fe₁₇N_x, prepared by the nitrogenation of Sm₂Fe₁₇ powders in an ammonia and hydrogen atmosphere, were observed at elevated temperatures to shed light on the thermal behavior of nitrogen in the compounds Sm₂Fe₁₇N_x. It was found that there were large differences in thermal behavior between the starting Sm₂Fe₁₇, crystalline Sm₂Fe₁₇N_x (x≈1.7) and amorphous Sm₂Fe₁₇N_x(x～7). The thermal decomposition behavior of Sm₂Fe₁₇N_3.2, developed as one of the most promising hard magnetic materials, was found to be different under different atmospheres.     

Sm2Fe17-xSbx的化学合成与磁性质

稀土与铁形成的 L n2 Fe17金属间化合物的居里温度较低 ,不能用于永磁材料 .近年来的研究表明 ,当 L n2 Fe17金属间化合物的间隙格位被氮占据时可大大提高材料的居里温度和饱和磁化强度 [1,2 ] ,但由于形成的金属氮化物属于热力学亚稳相 ,因而只能用于粘结磁体 .为得到性能更好、更加稳定的稀土永磁材料 ,人们对其它元素取代的 Ln2 Fe17进行了大量的研究 ,发现一些主族和过渡金属元素 (如 Al,Ga,Cr或 Si等 )取代 Sm2 Fe17中的部分铁可以改善材料的磁性能 [3] ;从以往对铁系金属间化合物的结构与磁性的研究可以知道 ,部分取代使稀土 -铁…     

Sm2Fe17合金的氢化-歧化过程演化

通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)等手段重点研究了Sm2Fe17合金在氢化-歧化过程中的相组成、相的变化以及微观结构的演化规律。研究表明：在0．1MPa的H2气氛下，Sm2Fe17合金首先吸氢；400℃时合金出现部分脱氢现象；在T≥500℃逐渐开始歧化为SmHx和α—Fe，同时生成了大量的微晶或非晶组织；随着温度的升高，合金中的微晶非晶逐渐晶化，750℃时晶化完全，晶粒长大至20～100nm。通过对Sm2Fe17合金的氢化一歧化过程研究，建立了该过程的微观结构变化规律的物理模型。     

In-situ observation of the nitrogenation of Sm2Fe17 by means of high temperature x-ray diffraction

The mechanism of nitrogenation of Sm₂Fe₁₇ was investigated with in-situ high temperature x-ray diffraction with Debye-Scherrer optic using a quartz capillary equipped with an additional buffer volume to supply sufficient nitrogen for the expected phase reaction. The formation of Sm₂Fe₁₇N_x with x ≈ 3 was observed at temperatures between 325?°C and 450?°C. During the phase transition period, taking 30–90 min at 450?°C and up to 300 min at 350?°C, two phases were observed simultaneously, a non-nitrided Sm₂Fe₁₇ phase and the already fully nitrided Sm₂Fe₁₇N₃ phase. At 325?°C no single-phase material could be obtained during 300 min. The resulting lattice parameters measured after the complete nitrogenation are the same as those, obtained from the externally nitrogenized samples.     

SiO2∶Sm粉体：溶胶-凝胶法制备及特殊荧光性能

采用溶胶-凝胶法制备SiO2:Sm粉体,通过TG-DSC、FTIR、MAS-NMR、PL对材料的结构和性能进行测试表征.FTIR分析显示样品位于960 cm-1的吸收峰归属于Si-O-Sm键的变形振动,29Si MAS-NMR证实Sm3+进入SiO2网络结构.在380 nm入射光激发下样品产生除Sm3+特征发光以外的蓝绿荧光,对不同Sm3+掺量样品荧光性能进行对比分析,结果表明这种特殊的荧光发射与Si-O-Sm键的形成有关.     

新合成方法制备的LiCoO2正极材料的结构和电化学性能研究

采用新合成方法制备了锂离子二次电池正极材料LiCoO₂。通过ICP-AES、XRD、SEM、电化学方法等测试分析了所合成材料的物理性质和电化学性能，并与商品LiCoO₂材料作了对比研究。同时分别以国产MCMB和石墨作负极活性物质、合成的LiCoO₂作正极活性物质做成锂离子电池，对其电化学性能进行了测试。实验结果表明，所合成的LiCoO₂材料的电化学性能优于其它两种商品LiCoO₂材料，其初始放电容量为155.0 mAh·g^-1，50次循环后的容量保持率达95.3%，而且以此为正极的锂离子电池也表现出优良的电化学性能。计时电位分析结果还表明，合成的材料在充放电循环过程中发生了三次相转变过程，但相变过程具有良好的可逆性。     

间隙原子氮对化合物RE2Fe17磁性的影响

用自旋极化的MS-Xα方法计算了稀土-过渡族化合物Nd2Fel7Nx(x=0,3)中含哑铃Fe原子对的Fe8及含Nd和N原子的NdFe6和NdFe6N3原子簇的电子结构和磁矩。计算结果显示，在化合物Nd2Fe17中，Fe(c)和Fe(f)晶位间的分子轨道中，有3个奇宇称轨道呈现负交换耦合。通过比较α-Fe的MX-Xα计算结果，能够很好地说明RE2Fel7化合物居里温度较低的原因。在化合物Nd2Fel7M中，Fe(c)-Fe(f)晶位间分子轨道只剩下一个奇宇称轨道呈现弱的负交换耦合，通过比较N2Fe17和Nd2Fe17N3化合物Fe8原子簇的计算结果，能够很好地说明间隙原子M对化合物RE2Fel7Mx(M表示N，H或C)的居里温度产生影响的物理机制。对RE2Fel7型化合物中影响Fe-Fe交换耦合的主要因素，本文也做了讨论。     

电弧熔炼制备标准样品-X射线荧光光谱法测定钕铁硼磁性材料成分

采用电弧熔炼炉制备系列钕铁硼标准样品,并通过三家实验室用电感耦合等离子体光谱法对样品中各元素准确定值。然后选用基本参数法,在X射线荧光光谱仪上,用自制标准样品建立测定钕铁硼磁性材料的校准曲线。本法测定结果与ICP-AES测定结果相符,测定值的相对标准偏差(n=11)小于1.5%。     

溶胶凝胶模板法制备SiO2:Sm3+纳米阵列材料

采用溶胶凝胶模板法制备了不同Sm3+掺量的SiO2:Sm3+纳米阵列材料,通过SEM、EDS、FTIR等对材料的形貌和结构进行测试表征.FTIR分析表明Sm3+进入SiO2网络结构形成了Si-O-Sm键.SEM、EDS分析显示Sm3+掺量的增大促使阵列由纳米管向纳米线的转变.此外,腐蚀清洗等后处理工艺对保持纳米阵列的形貌至关重要.最后,讨论了溶胶凝胶模板法制备SiO2;Sm3+纳米阵列的机理.