不同体系中黄河沉积物对La3+的吸附特性

对比实验研究揭示,不同体系中La3 的吸附等温线类型差别较大,单离子体系中La3 的吸附属于典型的一级吸附模式,多离子体系中,La3 的吸附等温线呈不规则变化,用现有的等温吸附方程均不能较好拟合其等温吸附过程;不同体系中La3 的pH突跃区域无显著性差异;随温度的升高,单离子体系中,表层沉积物对La3 的吸附量增加,多离子体系中则降低;随着泥沙浓度、离子强度的增加和有机质的去除,表层沉积物对La3 的吸附量均降低,而且悬浮物对La3 的吸附量大于表层沉积物。     

镧负载D201树脂同步脱硝除磷的性能对比

采用La3+、La（OH）₃以及La₂（CO₃）₃对D201树脂进行改性,并从吸附动力学、等温线、共存离子影响以及再生等方面系统地对比3种La负载树脂的同步脱硝除磷性能。扫描电镜及成分分析结果表明,D201表面能够负载不同形态的La,以La₂（CO₃）₃形态负载时La含量最高。吸附数据表明,La₂（CO₃）₃型D201树脂除磷效果优越,吸附容量高且受干扰离子影响小。经Na₂CO₃溶液再生5次后,各树脂均能保持良好的再生吸附效果,同步脱硝除磷性能稳定。树脂中季铵官能团（-R₄N+）对硝酸根选择性较高,使得硝氮吸附受共存离子的影响较弱;磷酸根吸附归因于与-R₄N+静电作用及与负载的各形态La形成沉淀、发生配体交换等,受体系pH值变化较为敏感,弱碱性条件可促进吸附。      

La_(0.7-x)Dy_xSr_(0.3)CoO_3体系磁电性质研究

用固相反应法制备La0.7-xDyxSr0.3CoO3(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)样品,通过M-T曲线,ρ-T曲线,-ρT拟合曲线,研究样品的磁性质、输运行为、输运机制。结果表明:在La0.7-xDyxSr0.3CoO3中的许多三价Co离子处于低自旋态(LS:t2g6eg0,S=0)、中自旋态(IS:t2g5eg1,S=1),Dy格子与Co格子之间耦合相当弱。在50 K以上时,短程的铁磁(FM)Co3+-O-Co4+不能造成Dy3+磁矩的平行排列,Dy次格子保持顺磁态。体系的宏观磁性则是由FM的Co次格子磁矩加上Dy次格子的顺磁矩的贡献。在50 K以下时,Dy3+之间的耦合使得它们的磁矩逐渐趋于铁磁有序排列,必然会在Co格点处产生很强的局域磁场。低自旋的Co3+离子在强内磁场作用下,变为高自旋态,磁矩变大。磁化强度曲线在50 K以下随温度降低表现出快速上升的行为。50 K对x≥0.15的高掺杂样品,绝缘体导电的磁背景是铁磁团簇。这种铁磁绝缘体输运行为可能是在La0.7-xDyxSr0.3CoO3体系中,不仅有Co3+-O-Co4+双交换作用,还有Co3+-O-Co3+,Co4+-O-Co4+超交换作用。并且Dy3+离子无规分布的磁势和库伦势,以及颗粒边界效应,对输运行为也有影响。     

环境中镧对水稻叶绿体功能元素的影响

以水稻为研究对象,利用CIRAS-1系统和配有能量色散X光谱扫描电镜(SEM-X-EDS)研究不同浓度镧(La3+)处理下幼苗期和灌浆期水稻净光合速率和叶绿体功能元素及La含量变化。实验结果表明,La3+浓度在0.08 mmol·L-1时,幼苗期水稻叶片叶绿体Ca、Mg、K、Mn、Fe含量和灌浆期Ca、Mg、K含量增加,其余元素未发生明显变化,两生育期净光合速率均上升;当La3+浓度达到1.20 mmol·L-1后,幼苗期和灌浆期水稻叶绿体功能元素含量均呈下降趋势,净光合速率下降。La3+处理下,幼苗期水稻净光合速率对La响应比灌浆期更敏感,净光合速率与叶绿体各功能元素均呈正相关关系。La可以在叶绿体中富集,且与处理La3+浓度呈明显剂量-效应关系,随着处理时间的延长,叶绿体内的La含量越高。总之,1.20 mmol·L-1是La3+引发水稻净光合速率和叶绿体功能元素含量降低的临界点,环境中累积的La3+能影响水稻叶片叶绿体功能元素含量,并通过改变叶绿体元素含量而影响水稻光合作用的正常进行。     

稀土离子与钙调素相互作用的研究进展

稀土离子由于配位环境与钙离子具有相似性,能够取代钙离子与钙调素发生作用,对钙调素的结构、构象及生物功能产生影响。各种光谱及生物化学实验研究表明,不同稀土离子与钙调素作用时,在作用力的强弱程度、结合位点、结合序及结合位点的相互作用具有各自的特殊性,本文概述了稀土离子La3+、Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Ho3+、Er3+和Lu3+等与钙调素的相互作用及对钙调素生物功能产生的影响。     

MZnPO_4:RE(M=Li,Na,K;RE=Eu~(3+),La~(3+),Ce~(3+))的高温固相合成及其发光性质

采用高温固相反应合成MZn PO4:RE(M=Li,Na,K;RE=Eu3+,La3+,Ce3+),用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等方法对产物进行了表征,并对产物的发光性能进行研究。结果表明:掺杂三价稀土离子Eu3+,La3+,Ce3+没有改变MZn PO4(M=Li,Na,K)的晶体结构和颗粒形貌;在紫外光(260 nm)激发下,Eu3+掺杂的MZn PO4:Eu3+(M=Li,Na,K)改变了MZn PO4(M=Li,Na,K)原有的发光波长,发射橙红色光,主峰位于595 nm附近,为Eu3+的5D0→7F1跃迁发射;La3+,Ce3+掺杂的MZn PO4:RE(M=Li,Na,K,RE=La3+,Ce3+)则发射蓝色光,最高峰对应波长为400~500 nm,没有改变MZn PO4(M=Li,Na,K)的发光波长,但提高了强度,La3+掺杂的强度大于Ce3+掺杂;除了基质本身对发光的贡献外,Ce3+有很弱的5d1→4f1的跃迁发射,而非荧光稀土离子La3+作为添加剂可提高基质材料的荧光性能。     

La_(0.4)Ca_(0.6)Mn_(1-x)Ga_xO_3体系的电荷有序相

用固相反应法制备La0.4Ca0.6Mn1-xGaxO3(x=0,0.08,0.10,0.12,0.15)系列多晶样品。通过X射线衍射(XRD)图谱、电阻率-温度(ρ-T)曲线、磁化强度-温度(M-T)曲线和电子自旋共振(ESR)图谱,研究Ga3+替代Mn3+对La0.4Ca0.6Mn1-xGaxO3体系电荷有序相的影响。结果表明,当Ga掺杂量高达15%时电荷有序相仍然没有被破坏。这是因为Ga3+是非磁性离子,而La0.4Ca0.6MnO3是CE型反铁磁电荷有序相结构,Ga3+替代Mn3+只是仅仅起到把体系中的长程自旋序破坏为短程自旋序的作用,同时随Ga替代量增大,Mn3+与Mn4+的比远离双交换的最佳摩尔配比(Mn3+∶Mn4+=2∶1),不利于双交换,因而非磁性的Ga3+替代Mn3+难以破坏La0.4Ca0.6MnO3的电荷有序相。     

碱金属离子在汞金属界面吸附作用的量子化学研究

应用量子化学方法对碱金属离子在汞金属界面的吸附作用进行了研究.选取汞金属界面的3个典型的位置(空穴、桥位和顶点),采用MP2方法计算得到Li+、Na+、K+3种离子在汞表面不同位置的吸附能.结果 表明:3种金属离子都是在空穴位置有较大的吸附能,然后是桥位和顶点位置;对于平衡结构,从Li+到Na+和K+,随着离子半径的增大,离子与汞金属界面的平衡距离在逐渐增大,吸附作用逐渐减弱,而且离子与汞之间的电荷转移在逐渐减小.     

用Sinco-430阳离子交换树脂从磷酸中选择性脱除镁铝离子

研究了用Sinco-430阳离子交换树脂从模拟磷酸溶液和实际湿法磷酸中脱除Mg²⁺、Al³⁺,考察了离子交换过程的平衡和树脂的选择性。结果表明：单、双元体系中金属离子的交换平衡等温线分别更符合Redlich-Peterson、Modified-Freundlich模型;Mg²⁺、Al³⁺对可交换位点有竞争作用且树脂对Mg²⁺的选择性大于Al³⁺,推测这是因为Al³⁺在磷酸中形成了配合物,降低了树脂对Al³⁺的脱除能力。     

巨大芽孢杆菌与稀土离子的相互作用研究

对稀土资源的开采和利用,如稀土微肥的出现,使得稀土与土壤微生物之间产生了相互的影响。为了探明上述两者间的互作机理,对一株能够解磷、解钾的巨大芽孢杆菌对稀土离子的吸附作用进行了考察。结果显示,这株菌对La3+和Ce3+的吸附率分别为29.2%、30.2%,最大吸附量分别为75 mg/L、30 mg/L,而且均能在30 min内进行快速吸附,在60 min内达到吸附平衡。在此菌株最适生长温度范围内的三个温度(25℃、30℃、40℃)下的研究结果表明,吸附温度对吸附过程无明显影响。经载体(海藻酸钠(SA)-硅藻土)固定化后,在160 r/min的转速下该菌株对La3+和Ce3+的吸附率分别提高了20.25%、20.02%。     

La~(3+)掺杂WO_3的制备及其光催化分解水活性的研究

研究了不同掺杂量和焙烧温度对La3+掺杂WO3催化材料催化分解水析氧活性的影响,通过XRD检测表征了La3+掺杂WO3的相组成与掺杂量的关系。实验结果表明,400℃条件下制备的0.05%La3+/WO3催化剂的催化活性最高,与未掺杂WO3相比,其光催化析氧速率增加1.44倍。微量La3+的掺杂能够有效提高WO3的光催化活性。La3+的掺杂可以抑制WO3由单斜晶型向六方晶型的转变。     

pH值对Ca2+、La3+和Al3+与拟南芥钙调素竞争结合作用的影响

利用Tb3+荧光光谱,通过Tb·CaM系统的特征光谱在加入Ca2+、La3+和Al3+前后荧光强度的改变,研究了pH值对Ca2+、La3+和Al3+与拟南芥钙调素 (CaM)竞争结合作用的影响.结果表明,在中性条件下,金属离子与Tb·CaM系统中Tb3+的竞争能力强弱顺序为:La3+＞Ca2+＞Al3+,与钙调素的结合力为:Tb3+＞ La3+＞Ca2+＞Al3+.在pH值等于4.5的酸性条件下,Ca2+、La3+和Al3+与Tb3+的竞争结合能力较中性条件下弱,同时,稀土在酸性条件下的竞争结合力大于Ca2+和Al3+,Al3+与CaM竞争结合能力在酸性条件下大于Ca2+.竞争实验的结果从分子水平上证实了金属离子可取代Ca·CaM中的Ca2+与钙调素产生竞争性结合,模拟Ca2+ 4·CaM的行为,且pH值对金属离子与钙调素竞争结合力产生一定影响,揭示了胞外钙调素在酸性和金属离子浓度较高的生理条件下生物效应可能的分子机制.     

牛血清白蛋白与Dy~(3+)相互作用的光谱法研究

用紫外-可见和荧光光谱法研究Dy3+与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,同时采用同步和三维荧光法探索了Dy3+对BSA结构的影响。分析实验结果发现,Dy3+对BSA的紫外吸收光谱具有增强作用而对荧光光谱具有较强的荧光猝灭作用且峰位明显红移5 nm~7 nm。用Stern-Volmer方程分别对实验数据进行分析,得出结论,Dy3+对BSA的荧光猝灭在Dy3+浓度小于1.212×10-5mol·L-1是生成复合物的静态猝灭,当Dy3+的浓度大于1.212×10-5mol·L-1是静态和动态荧光猝灭同时存在。并求得相互作用过程的静态结合常数K A(298 K;4.1×103L·mol-1,310 K;3.9×103L·mol-1)和结合位点数均为1。根据热力学函数判断出Dy3+主要通过疏水作用和静电引力进入BSA亚结构的空腔中。同步荧光光谱法和三维荧光光谱法表明了Dy3+对牛血清白蛋白的构象和微环境都有影响。     

Cr3+或V3+替代Mn3+对La0.4Ca0.6MnO3电荷有序相的影响

用固相反应法制备了La0.4 Ca0.6 Mn1 -xCrxO3(LCMCO)和La0.4Ca0.6Mn1-yVyO3 (LCMVO)(x,y=0.00,006,0.08)多晶样品.通过XRD、M-T曲线、ESR谱线,研究了Cr3+或V3+替代Mn3+对La0.4Ca0.6MnO3电荷有序相的影响.实验结果表明:电荷有序相随着Cr掺杂浓度的增加而被破坏,在LCMCO体系中电荷有序相几乎完全消失;而当V掺杂时,虽然电荷有序相随着V成分的增加会逐渐变弱,但电荷有序相依然存在于LCMVO体系中.用V3+替代Mn3+只是对于长程的电荷有序仅仅起了隔断的作用;用Cr3+替代Mn3+破坏了CE型反铁磁的自旋序从而引起电荷序的融化.从实验上证明了电荷序CE型反铁磁体系中,电荷序和自旋序存在强耦合相互作用.     

熔盐电解精炼金属镧的研究

研究了LiF-LaF3体系下,以La-Ni合金和La金属作可溶性阳极,以Ta为阴极,熔盐电解精炼镧过程中不同工艺条件对槽电压、沉积物形貌、产物杂质含量的影响。采用扫描电镜(SEM)对电解精炼所得La沉积物形貌进行观察,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS),辉光放电质谱法(GD-MS),高频燃烧-红外法与惰气脉冲-红外热导法进行最终产品金属La的成分分析。结果表明:槽压与电流之间的线性关系受到接触压降、熔盐性质等因素的影响,控制较高电解温度、使用La-Ni合金代替金属La作阳极时槽压较低;沉积物均为枝晶形貌,电流密度增大导致沉积物的形貌由三维多面体转变为二维片状,电解温度升高导致颗粒几何规则性减弱,低电流密度下沉积物生长机制应为阶梯状生长;金属杂质中W,Ta可由50~100μg·g-1降至2~3μg·g-1,使用La阳极的实验所得精炼产物金属镧纯度为99.867%(分析77个杂质元素)。     

La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1)氧化物的结构和磁性

采用固相反应法制备了La0.5-xNdxSr0.5CoO3(x=0,0.1)多晶样品。通过XRD和SQUID研究了样品的结构和磁性。研究表明,随着Nd3+的掺入使体系中由于晶格畸变引起的电子-声子耦合减弱,会使Co3+—O—Co4+之间的双交换作用增强,使样品的居里温度提高了30 K;从磁化强度随温度变化曲线可以看出x=0.1样品的ZFC曲线形成的峰明显比x=0样品ZFC曲线的峰尖。这是由于随温度的升高Nd3+离子间4f电子的间接交换作用减弱,导致自旋的非共线结构贡献减少,使材料的磁化强度迅速增加引起的。在TC附近样品都出现了明显的顺磁-铁磁转变,样品形成的是短程的铁磁有序。     

镧对黑曲霉生理代谢的Hormesis效应

应用含有梯度外源镧(La)(0、16mg/L、64mg/L、256mg/L、512mg/L和1024 mg/L)的液体培养基培养黑曲霉,每间隔8h取样测定黑曲霉对还原糖和蛋白质的吸收和利用率。培养3天后,测定黑曲霉质膜三磷酸腺苷酶(ATPase),胞内乳酸脱氢酶(LDH)和淀粉酶活性,以及脂质过氧化产物(MDA)的变化。结果表明,在0～64mg/L外源La作用下,黑曲霉对还原糖和蛋白质的吸收与利用率、质膜Na+,K+-ATPase、Ca2+-ATPase、Mg2+-AT-Pase、胞内LDH酶和淀粉酶活性均随La3+的增加而升高,而MDA呈现下降趋势。在64mg/L～1024mg/L剂量范围内,上述生理指标则呈现相反的变化趋势。因此,La3+诱导了黑曲霉生理代谢的Hormesis效应。     

纳滤膜对稀土离子的动态吸附行为及截留特性

采用经碳纳米管改性的亲水化纳滤膜浓缩提取稀土浸出液中的稀土离子,探究纳滤膜表面对La3+、Nd3+、Pr3+、Ce3+和Y3+5种稀土离子吸附动力学行为,考察稀土离子半径的大小对纳滤膜吸附性能和截留性能的影响.结果表明,Freundlich吸附方程比Langmuir方程能更好地描述稀土离子在纳滤膜表面上的动态吸附行为,用Freundlich吸附方程拟合后的结果相关度系数R2能达到0.999以上;在初始浓度为5×105 μg/L,温度为25 ℃,运行压力为0.6 MPa的实验条件下,纳滤膜对稀土离子的浓缩提取过程中,初始阶段的截留机理取决于纳滤膜表面的吸附作用和膜孔的机械筛分效应,膜面吸附达到平衡后以膜孔的机械筛分效应为主,此时La3+、Nd3+、Pr3+、Ce3+和Y3+的截留率分别为94.21 %、81.25 %、85.80 %、89.90 %和81.18 %,表明经碳纳米管改性的亲水化纳滤膜能高效浓缩截留稀土浸出液中的稀土离子.      

钙钛矿La0.67Ca0.33Ti0.01Mn0.99O3的磁致冷性能研究

利用固相烧结的方法制备了La0.67Ca0.33Ti0.01Mn0.99O3磁致冷材料.室温XRD分析表明该材料主要由主相的正交钙钛矿结构锰氧化物和少量La2O3杂相构成.利用VSM测量了样品在磁场下随温度变化的磁化曲线(M-T曲线)和居里温度附近的等温磁化曲线(M-H曲线),通过M-H曲线的一阶导数可得到样品的居里温度Tc(139 K),从不同温度的等温磁化曲线(M-H)计算得到材料在1.5T下的最大磁熵变△SM =0.8 J.(kg·K)-1,由M2-H/M的Arrott曲线表明La0.67Ca0.33 Ti0.01Mn0.99O3相变类型属于二级相变.由于二级相变不伴随晶格体积的变化和潜热的释放,仅是磁性材料磁畴从无序-有序的连续变化,所以二级相变的磁熵变可能较小,但是由于它是个连续的变化过程,发生相变的温区较大,造成的损耗较小.Ti4+离子的掺杂取代的是原有晶格中Mn4+离子(B位)的位置,两者之间不同的离子半径使得晶格发生Jahn-Teller 畸变,同时降低了Mn4+的浓度,使得Mn4+与Mn3+离子之间的双交换作用减弱,铁磁耦合作用减小,导致居里温度降低.该材料体系由于二级相变的温度区间较大,表明材料潜在的致冷能力较强,因此具有较好的应用前景.     

Viscosities of ternary systems Y（NO_3）_3＋La（NO_3）_3＋H_2O,La（NO_3）_3＋Ce（NO_3）_3＋H_2O,La（NO_3）_3＋Nd（NO_3）_3＋H_2O and their binary subsystems at different temperatures

Viscosities were measured for the ternary systems Y(NO3)3+La(NO3)3+H2O, La(NO3)3+Ce(NO3)3+H2O, and La(NO3)3+Nd(NO3)3+ H2O and their binary subsystems Y(NO3)3+H2O, La(NO3)3+H2O, Ce(NO3)3+H2O, and Nd(NO3)3+H2O at 293.15, 298.15 and 308.15 K. The results were used to test the applicability of simple equations for the viscosity of the mixed solutions. The predictions agreed well with measured values, implying that the viscosities of the examined electrolyte solutions could be related to those of their constituent binary solutions using these simple equations.