粒状无水氯化稀土制备新工艺

用氯化稀土溶液直接喷雾—沸腾造粒脱水制备粒状氯化稀土产品获得首次成功。实验的主要工艺条件是料液浓度(含R_2O_3)250～350克/升,酸度PH=1～4,喷雾压力2.5～4.5公斤/厘米~2,脱水温度200～220℃。制备的粒品氯化稀土可作稀土熔盐电解的原料。     

A Quantum Chemical Study on Hexanuclear Cluster Halides of Rare Earth Elements and Their Interstitial Compounds

The electronic structures of rare earth cluster halides R(R_6X_(12)) and their interstitial compounds R_7X_(12)Zwere studied by the DV-X_(?) method (R=Sc,Y,Pr,Gd or Er;X=Cl,Br or I;Z=B,C,N,Fe,Co or Ru).Theresults show that because f electrons in empty rare earth cluster are screened,their orbitals are more difficult tooverlap each other,a deficiency of skeleton orbitals in cluster causing the system to be unstable.They are easilycondensed into chain compound R_2X_3 or R_5X_8.If a light atom of main group is embedded into octahedralcluster,bonding orbitals formed from interstitial atom and rare earth cluster strengthen clusterskeleton bond in the system to reach structural stability.If embedded atom belongs to transition metal,bondingorbitals composed of that of interstitial atom and rare earth cluster take the place of original cluster skeletonorbitals to form heteronuclear metal cluster (or double-coordination compound).     

水合稀土硫酸盐的制备及热分解试验研究

研究了以硫酸溶解稀土氧化物并蒸发结晶制备系列(16种)水合稀土硫酸盐,考察了硫酸浓度、稀土氧化物质量与硫酸溶液体积之比、溶解温度、溶解时间对稀土氧化物溶解率的影响。结果表明:用硫酸溶解稀土氧化物,然后蒸发结晶,适宜条件下,形成的水合稀土硫酸盐为Ln_2(SO_4)_3·nH_2O (Ln=La,n=9;Ln=Ce、Pr、Nd、Sc,n=5;Ln=Sm～Lu、Y,n=8),其热分解过程为水合稀土硫酸盐先脱去结晶水直至生成无水盐,然后无水盐脱去硫氧化物生成稀土氧化物。     

用稀土氧化物制备水合醋酸稀土试验研究

研究了以醋酸溶解稀土氧化物并蒸发结晶制备系列(16种)水合醋酸稀土,考察了醋酸浓度、稀土氧化物质量与醋酸溶液体积之比、溶解温度、溶解时间对稀土氧化物溶解率的影响,以及醋酸用量、醋酸浓度、溶解时间与系列稀土氧化物之间的关系。结果表明:用醋酸溶解稀土氧化物,然后蒸发结晶,适宜条件下,形成的水合醋酸稀土为Ln(CH_3COO)_3·nH_2O(Ln:La～Nd,n=1;Ln:Sm～Lu、Y、Sc,n=4),纯度较高,杂质含量较低。     

R_2Co_(14)B和Nd_2(Fe_(1-x)Co_x)_(14)B单晶的磁化强度与磁晶各向异性

测定了R_2Co_(14)B(R为La、Nd和Gd)和Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B单晶试样的磁化强度和各向异性场。La_2Co_(14)B室温下的易磁化方向是[110],其中Co的亚晶格具有易面各向异性,4.2K时,K_1=-1.30MJ/m~3。稀土离子在R_2Co_(14)B中的交换场比在R_2Fe_(14)B中要小,这就导致了稀土亚晶格的磁化强度和各向异性场随温度升高而迅速下降。由于Co的易面各向异性及R—Co的交换效应较R—Fe弱,这就导致在300K～500K温度范围内,Nd_2(Fe_(1-x)Cox)_(14)B的各向异性场变得几乎与Co的浓度无关。     

基于硼钨酸盐的稀土Eu的多金属氧酸盐材料的合成与发光性能研究

以Na_2WO_4·2H_2O,H_3BO_3及Eu(NO_3)_3·6H_2O等为原料,利用常规溶液合成法制备了一种基于硼钨酸盐的稀土多金属氧酸盐K_(7.5)H_(4.5)[Eu(BW_(11)O_(39))(W_5O_(18))]·21.5H_2O(1)。借助于X射线单晶衍射仪(SXRD)、X射线粉末衍射仪(PXRD)、红外光谱仪(IR)、热分析仪(TG-DTA)、以及荧光光谱仪(PL)等对样品的结构、热稳定性及发光性能进行了表征。结果表明,该化合物结晶于三斜晶系,Pī空间群,a=1.2648(3)nm,b=1.7290(4)nm,c=1.7637(4)nm,α=110.584(4)°,β=94.111(4)°,γ=96.546(4)°,V=3.5610(15)nm~3,H_(47.5)O_(78.5)BK_(7.5)EuW_(16),Mr=4701.2823,D_c=4.340 mg·m~(-3),μ(MoKα)=27.151 mm~(-1),F(000)=4045,GOF=1.019,Z=2,the final R_1=0.0389和wR_2=0.0960 for I2θ(I)。该稀土多金属氧酸盐是以多金属氧酸盐阴离子[Eu(BW_(11)O_(39))(W_5O_(18))]~(12-)为构筑块的三维无机框架结构,该阴离子呈现夹心型构型,Eu~(3+)离子位于两个缺位阴离子[BW_(11)O_(39)]~(9-)和[W_5O_(18)]~(6-)的中间,该化合物呈现较高的热稳定性,在紫外光(λ_(ex)=394 nm)激发下,发射出较强的红光。     

Mextral204P与Mextral336A协同萃取稀土试验研究

研究了用Mextral336A和Mextral204P协同萃取稀土元素。首先考察Mextral336A、Mextral204P萃取稀土和萃取盐酸的能力,Mextral336A萃取氢离子的同时几乎不萃取稀土。Mextral204P中添加适量Mextral336A能够显著提高Mextral204P萃取稀土的能力,Mextral204P与Mextral336A最佳体积比为2∶3;对于协同体系,水相初始pH2.75时,从水相中萃取氢离子;水相初始pH2.75后,有机相向水相释放一定量氢离子;水相初始pH=2.75时,既不从水相吸收氢离子也不向水相释放氢离子;稀土钐的萃合物为SmA(HA_2)_2·(R_3N)·(R_3NHCl)——3,混合有机相具备较好的反萃取性能,且可循环利用。     

含Ce~(1V)，Pr~(1V)，Nd~(1V)，Tb~(1V)和 Dy~(1V)的新氟化物

制备并用 X 射线研究了大量(22种)含有Ce~3,Pr~3或 Tb~3的新氟化物:如 CsRbKT_5F_7(a=9.396),Cs_2R_5CeF_7(a=9.790),Rb_2KPrF_7(9.383),所有氟化物都是立方晶系且与(NH_4)_3ZrF_7同结构。它们的 Raman 谱非常相似,就 M—F 振动而言与(NH_4)_3ZrF_7相当。深橙色的新氟化物如 Cs_2RbNd~3F_7(a=9.748)或 CsRbDy~3F_7(a=9.630)也有相同结构。它们的Raman 谱与其它一些也很一致。     

[Nd(PW11O39)(H2O)3](H2bpy)2·4H2O的水热合成及晶体结构

采用水热法合成稀土无机有机杂化化合物[Nd(PW11O39)(H2O)3 ](H2bpy)2·4H2O.采用NdCl3·6H2O,(NH4)3PW12O40·3H2O, 4,4'-联吡啶(bpy),和去离子水(摩尔比为4∶1∶4∶3900, pH=6)在130℃下进行水热反应3天,得到标题化合物的紫红色块状晶体,并进行了红外光谱分析,元素分析.用单晶X射线衍射法测得晶体结构,属三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数为a=1.18824(9) nm,b =1.35707(10)nm,c=1.77691(13)nm,α=71.551(2)°,β=82.478(2)°,γ=80.568(2)°.该晶体由无机的共价链∞1[Nd(PW11O39)(H2O)3]4- 和有机的二质子化的4,4'-联吡啶(H2bpy)2 及结晶水分子堆积而成的, 是一个新的稀土磷钨酸盐无机有机杂化化合物.     

Nd_2O_3掺杂的HfO_2高k栅介质薄膜ALD制备及性能研究

采用原子层沉积技术(ALD)制备了Nd_2O_3掺杂的HfO_2高k栅介质薄膜(Hf-Nd-O),通过X射线光电子能谱(XPS)研究了薄膜中元素的成分、结合能及化学计量比,分析了Nd_2O_3掺杂后薄膜中氧空位浓度和界面层成分的变化;通过测量薄膜的光致发光(PL)图谱,比较了Nd_2O_3掺杂前后铪基薄膜中的氧空位浓度变化,分析了Nd_2O_3掺杂对HfO_2薄膜中氧空位浓度的影响;通过高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)研究了薄膜厚度及形态;制备了Pt/HfO_2(Hf-Nd-O)/IL/n-Si/AgMOS结构,应用半导体参数测试仪得到薄膜的电容-电压(C-V)和漏电流密度-电压(J-V)特性曲线。结果表明,Nd_2O_3掺入HfO_2薄膜后,整个铪基薄膜体系的氧空位减少,Hf-O键的结合能提高,Hf和O的原子比更接近理想的化学计量比(1∶2);在同样物理厚度与界面制备工艺条件下,Nd_2O_3的掺入使得MOS结构的饱和电容值提高,EOT降低,V_g=(V_(fb)+1)V时,Nd_2O_3掺杂的HfO_2薄膜的漏电流密度为8.7×10~(-3)A·cm~2,相比于纯HfO_2薄膜的3.5×10~(-2)A·cm~2有明显降低,电学性能整体得到提高。     

新型间硝基苯甲酸稀土配位聚合物[Nd2(C7H4O4N)7(H2O)4]n的水热合成和晶体结构

采用水热方法合成出一种新型的间硝基苯甲酸稀土配位聚合物[Nd2(C7H4O4N)7H2O]n,并通过元素分析、红外光谱、X射线单晶结构分析对该配位聚合物进行了表征.标题配位聚合物的晶体属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=0.9848(2)nn,b=1.131 4(2)nm,c=1.366 3(3)nm,α=69.22(3).,β=82.48(3).,γ=82.21(3).,V=1.4045(5)nm3,Dc=1.806g/cm3,Z=1.结构分析表明:标题化合物是由稀土金属Nd(Ⅲ)和间硝基苯甲酸组成的配位聚合物,此聚合物通过Ln-O-C-O-Ln形成无限一维链状结构,进一步又通过分子间氢键连接形成复杂的三维氢键网络结构.     

稀土和铜的复合氧化物的热敏性质的研究

稀土和铜的复合氧化物有三类,即ABO_3型、A_2BO_4型、A_2B_2O_5型。其中A为稀土元素,B为Cu。一般轻稀土生成A_2BO_4型化合物,钇和重稀土生成A_2B_2O_5型化合物。国外对轻稀土和铜的复合氧化物的结构和热敏,热电性质做了一定的研究,但对重稀土则研究甚少。我们在研究稀土和铜的复合氧化物时发现重稀土的A_2B_2O_5型化合物在高温时发生相变,从兰色绝缘体(α相)变成黑色半导体(β相)。在它们的热敏性质的研究中,进一步观察到A_2B_2O_5(A=Y、Dy、Yb,B=Cu)型化合物发生相变后,热敏性质发生了很大变化。A_2B_2O_5(β)的热敏性质比A_2B_2O_5(α)的可利用温度范围宽,有可能在300—700℃,700—1200℃范围内进行高温测量。     

一些稀土硫族化物的制备和热电性能

稀土倍半硫族化物(R_2S_3,R_2Se_3,R_2Te_3)是在高温下具有良好热电量能的一类化合物,因为热电发电的效率,随热电元件热端和冷端温差的增加而增大,所以都希望在热电转换器中采用高温半导体。从这个角度上,稀土倍半硫族化物在科学和技术方面受到了重视。     

化学溶液法在LaAlO3单晶基体上制备YBa2Cu3O7-x薄膜的研究

采用三氟乙酸盐-金属有机沉积(TFA-MOD)法在LaAlO3单晶基体上成功地制备了YBa2Cu3O7-x超导薄膜(简称YBCO薄膜),并比较系统地研究了烧结温度对YBCO薄膜的影响。在烧结温度为820℃时,所制备的YBCO薄膜完全呈c-轴取向,无a-轴取向的晶粒和杂质相存在,YBCO薄膜的表面无裂纹存在,表面平整,超导转变温度Tc≈90K,转变宽度ΔTc=1K,临界电流密度(Jc)可达1.2MA.cm-2(77K,0T)。     

水热法制备稀土掺杂纳米TiO_2薄膜及光催化降解性能研究

以Ti(SO4)2水溶液为前驱物,尿素为沉淀剂,采用水热法在玻璃基片上制备了稀土离子掺杂的TiO2薄膜。以薄膜对紫外光吸收值为指标,考察了水热反应时间、镀膜次数、掺杂稀土离子的种类、掺杂量对紫外光吸收性能的影响,确定了掺杂薄膜最佳制备条件:在1.0mol/L尿素溶液中,温度为160℃,反应10h,镀膜两次,稀土最佳掺杂量为n(La)=0.9%或n(Eu)=1.1%(n为摩尔比),掺镧元素的效果好于掺铕元素。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的TiO2薄膜的相结构及形貌进行了分析和表征,结果表明,所制备的薄膜均匀、致密、无可视缺陷。以甲基橙为光催化降解的探针化合物,探讨了TiO2薄膜光催化降解性能,结果表明,掺杂稀土离子的TiO2薄膜对光催化降解性能远优于未掺杂的TiO2薄膜。     

半导体用钨硅薄膜的制备技术及应用研究进展

钨硅薄膜具有电阻率低、热稳定性强及抗化学腐蚀性能优异等特点,是半导体集成电路重要的构成部分,主要作为栅极接触层、扩散阻挡层或者黏附层等来进行使用。本文归纳了半导体用钨硅薄膜的制备技术及应用方面的研究进展,首先分别对物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)制备钨硅薄膜的方法进行介绍,并分析了各种制备工艺的优缺点,并进一步对钨硅薄膜在半导体中的主要应用场景进行了介绍。最后分析了钨硅薄膜的未来发展前景,认为随着半导体产业的不断发展及钨硅薄膜应用的持续拓宽,钨硅薄膜的重要性将会进一步显现,钨硅薄膜的制备技术必将获得进一步的提升。     

MgF_2—CaF_2—BaF_2—LiF系融盐密度和电导率的测定

测定了MgF_2—caF_2—BaF_2—LiF系融盐的密度和电导率。经回归得到920℃下分子比（MgF_2/CaF_2）为1.25时密度与电导率的回归方程如下:密度d=2.7196+1.192×10~(-2)X_1-3.1×10~(-4)(X_1)~2-2.192×10~(-2)X_2+4.69×10~(-4)(X_2)~2;电导率K=1.5387-2.667×10~(-2)X_1+8.3×10~(-5)(X_1)~2+0.1419X_2-1.854×10~(-3)(X_2)~2（式中X_1、X_2表示BaF_2、LiF质量百分含量。）给出了密度。电导率随温度及成份的变化曲线和等值图。 该体系融盐可以作为液态铝阴极电解氧化镁制取铝镁合金时的电解质。     

掺氮纳米金刚石薄膜的微观结构对微波场发射性能影响

采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)方法,通过改变CH_4浓度,在单晶Si(100)基底上制备掺氮纳米金刚石(NCD)薄膜,并以所制备的掺氮NCD薄膜为阴极材料,通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力扫描探针显微镜(AFM)、Raman光谱和S波段射频电子枪等测试方法系统地研究了掺氮NCD薄膜的微观结构对微波场发射性能的影响。结果表明:在CH_4浓度(体积比)为4%下,制备的掺氮NCD薄膜的颗粒呈多面体,而且颗粒尺寸和表面粗糙度较大,薄膜中金刚石相含量较高,这些微观结构使得微波场发射性能较高,在电场强度(E_0)为67.7 V·μm~(-1)时,发射电流密度(J0)高达144.8 m A·cm~(-2)。当升高CH_4浓度,所制备的掺氮NCD薄膜的颗粒尺寸减小而且连成条状结构,表面粗糙度也逐渐降低,薄膜中金刚石相减少、非金刚石相增加,这些微观结构的改变使得微波场发射性能逐渐降低。如当CH_4浓度增加至6%时,在电场强度E_0=67.7 V·μm~(-1)时,场发射电流密度降至37.9 m A·cm~(-2)。结果表明:低CH_4浓度下,掺氮NCD薄膜所具有的微观结构有利于微波场发射。     

从稀土氯化物水溶液中除去铅

从稀土氯化物水溶液中除去氯化铅的步骤是:(a)含稀土和铅的氯化物水溶液同至少含2mol/L氯化物离子且 pH=2～4的萃取剂磷硫单酯进行液/液萃取;(b)从有机相中回收稀土。在萃取剂(Ⅰ)中,R_1,R_2最好为4～20个碳原     

MO_2—R_2O_3型混合稀土氧化物的研究—ⅡTb_4O_7—R_2O_3(R=La、Nd、Gd、Y和Er)体系的研究

一、引言自1939年以来MO_2—R_2O_3(M=Ce、Pr、Tb、Th和Zr)体系受到广泛的重视。[1—13]稀土倍半氧化物在高温下进入萤石型晶格中形成固溶体。此时保持萤石型结构中阳离子晶格的完善,造成晶体中阴离子晶格的空位,因而导致体系的较好的阴离子导电的特性。在MO_2—R_2O_2体系中CeO_2—R_2O_2体