用锌柱还原——直接滴定法测定铕

本文研究了用锌柱代替经典的锌汞齐法还原Eu~(3+)为Eu~(2+)的各种条件(如锌粒粒度的大小,还原时的酸度、流速,洗脱液及其用量等),然后用FeCl_3标准溶液直接滴定Eu~(2+)以测定铕的含量。用此法测定了钐、铕、钆富集物以及由稀土离子矿所提取的混合稀土氧化物中的铕,结果满意。     

支撑液膜法分离铕和钇

本文在详细研究了单一稀土Eu~(3+)、Y~(3+)在聚砜—P_(204)支撑液膜体系中迁移行为的基础上,尝试利用聚砜—P_(204)支撑液膜体系对Eu~(3+)、Y~(3+)的混合稀土进行分离。实验结果表明控制适当的实验条件,利用此支撑液膜体系可以对这两种稀土离子进行有效分离。升高原液酸度,降低膜相载体浓度,可以提高此支撑液膜体系的选择性,有利于稀土离子分离。     

用P507萃淋树脂制取Eu_2O_3取得可喜成果

包头冶金研究所用P507萃淋树脂制取了高纯氧化铕。该法用90%粗Eu_2O_3为原料,通过一次淋洗分离制取了≥99.95%～99.99%Eu_2O_3,收率为86.4%,≤99.95%～99.9%Eu_2O_3收率为5.6%。这是应用萃淋树脂在稀土分离工艺上的新进展,是目前制取高纯稀土元素较好的分离方法之一。该工艺采用廉价的盐酸淋洗稀土比较EDTA为淋洗剂的离子交换法和锌粉还原—碱度法制取高纯     

关于低价稀土离子的发光

本文综述了低价稀土离子(Sm~(2+)、Eu~(2+)、Yb~(2+))在基质晶体中的发光特性,以及用于解释发光过程的理论模型。总结了基质环境对二价稀土离子Sm~(2+)、Eu~(2+)和Yb~(2+)光谱特征的影响。     

添加稀土离子提高嗜热梭菌发酵微晶纤维素生产乙醇的产率

研究添加十二种稀土离子(La~(3+)、Ce~(3+)、Nd~(3+)、Gd~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Dy~(3+)、Er~(3+)、Yb~(3+)、Y~(3+)、Ho~(3+)和Lu~(3+))对嗜热梭菌(Clostridium thermocellum)发酵微晶纤维素生产乙醇产率的影响。分别在培养初始(0h)和生长对数期(12h)添加10~(-4)mol/L、10-5mol/L和10-6mol/L的十二种稀土离子,观察其对C.thermocellum发酵微晶纤维素生产乙醇产率的影响。研究发现,在培养初始分别添加10~(-4)mol/L的Ce~(3+)、10~(-6)mol/L的Nd~(3+)、10~(-6)mol/L的Gd~(3+)或10~(-4)mol/L的Er~(3+)时,乙醇产率提高显著。其中,在培养基中添加10~(-6)mol/L的Nd~(3+)时,乙醇产率最高,为26.62%,比空白对照组的产率提高了98.36%。还发现,这种乙醇产率增加的现象在稀土离子洗脱后还能维持恒定,菌种性能也能稳定遗传,推测这些稀土离子对C.thermocellum起到了诱变作用。     

红色荧光粉BaAl_2Si_2O_8:Eu~(3+),Li~+的制备和发光性能研究

通过高温固相法合成了红色荧光粉系列Ba_(1-x)Al_2Si_2O_8:Eu_x~(3+),Li_(0.03)~+,并系统地研究了该系列荧光粉的晶体结构和发光性质的变化。合成的试样均为BaAl_2Si_2O_8晶体,均单斜晶系,空间群为C2/m(12)。Eu~(3+)取代Ba~(2+)格位进入基质BaAl_2Si_2O_8晶体,造成了基质晶胞参数a,b,c和晶胞体积V相应地减小,只引起了基质晶体结构轻微的畸变。试样的激发光谱位于220 nm~550 nm,由一个宽带激发谱和一组锐线峰带构成,激发光谱中的最强峰为393 nm(~7F_0→~5L_6)。通过393 nm波段对系列试样进行有效激发,收集到发射光谱均位于550 nm~750 nm,且由发射光谱中出现多条锐线峰,在614 nm(~5D_0→~7F_2)处发射峰最强,Eu~(3+)的595 nm(~5D_0→~7F_1)发射峰劈裂产生了590 nm、595 nm和599 nm处的三个分裂峰,而614 nm(~5D_0→~7F_2)发射峰劈裂为614 nm、617 nm、619 nm、622 nm和627 nm处的五个分裂峰,Eu~(3+)取代Ba~(2+)进入基质晶格BaAl_2Si_2O_8中,与其临近的氧配体形成了C2的点群对称性和Eu~(3+)主要占据非反演对称中心格位。系统研究了该系列荧光粉发光性能与掺杂离子Eu~(3+)浓度的关联。研究结果显示,当掺杂离子Eu~(3+)浓度x≤0.03时,荧光粉的发光强度随着掺杂离子Eu~(3+)浓度x的增加而增加,当x0.03时,随x的增加而减小。试样的色坐标不随掺杂离子Eu~(3+)浓度改变而改变;该系列荧光粉浓度淬灭机理为电偶极–电偶极相互作用。     

Yb~(3+)共掺杂Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)长余辉发光材料的制备与性能研究

通过高温固相法制备了Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)长余辉发光材料。采用XRD、SEM、激发光谱、发射光谱和余辉衰减曲线对Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)长余辉发光材料的微观结构以及光学性能进行了表征,研究结果表明Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)长余辉发光材料的晶体结构和显微结构均未发生明显变化。Yb~(3+)的引入使得Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+)显示出更优良的荧光性能和余辉性能,不同Yb~(3+)掺量对长余辉发光材料的陷阱深度和电子传输速率有显著影响。实验表明,当Yb~(3+)掺杂量为0.03时,Sr_2MgSi_2O_7∶Eu~(2+),Dy~(3+),Yb~(3+)的荧光光谱相对强度最强,且表现出最佳的余辉衰减性能。     

从载金—硫脲络合物的离子交换剂上回收金

本文研究了利用强酸性阳离子交换剂从硫脲浸出液中回收金。众所周知,金—硫脲络合物容易吸附在阳离子交换剂上。离子交换剂完全再生的关键在于金的净化和洗脱,最常见的杂质是铜与铁,可分别用 HNO_3+H_2O_2或 NH_4NO_3来洗脱。金—硫脲络离子能极为牢固地滞留在离子交换剂上,且不被其它离子取代。因此,脱附是利用硫代硫酸根以配位基交换法引起的,从而产生了络合阴离子 AuS_2O_3~-。由于该离子交换剂对阳离子没有亲和性,AuS_2O_3~-会立刻离开交换柱。所以,pH 值保持在5～6.5的范围内对成功地洗脱较重要。硫代硫酸铵是理想的试剂。     

微波辐射法合成Gd_2O_2SO_4∶Eu~(3+)发光材料及性能研究

以Gd_2O_3、Eu_2O_3和NH_4HSO_4为原料,采用微波辐射法合成了Gd_2O_2SO_4∶Eu~(3+)发光材料。并用X射线衍射仪、扫描电镜、荧光光谱仪对所得发光材料的物相、形貌和发光性能进行了表征。结果表明,微波辐射30 min可以合成纯相Gd_2O_2SO_4∶Eu~(3+)发光材料,晶体结构为正交晶系,与Gd_2O_2SO_4结构相同;其形貌不规则,存在团聚现象;Gd_2O_2SO_4∶Eu~(3+)发光材料呈红光发射,发射光谱由一系列铕离子的~5D_0→~7F_j(j=0,1,2,3,4)能级跃迁的尖峰组成,激发光谱主要由处于200 nm～350 nm的宽激发带和位于397 nm和466 nm的窄激发带组成。     

钇离子对铕、铽、镝-萘啶酮酸体系的荧光增敏效应

发现在萘啶酮酸体系荧光法同时测定Eu~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+)含量时,由于 Y~(3+)的存在能使这些离子的特征荧光显著增敏,检测限可分别达到0.2,0.02,0.01ng/ml,从而开发了 Y~(3+)-萘啶酮酸增敏体系同时测定 Eu~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+)的荧光新体系。应用本法同时测定了混合稀土试样、荧光级氧化钇中的 Eu~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+),取得满意的结果。     

还原离子交换法提纯氧化铕

本试验进一步研究了还原离子交换法分离提纯氧化铕的新工艺,氯化稀土溶液为[R_2O_3]=25g/l,pH4。Eu~( 3)经锌粒还原,用pH6.5,0.65N NH_4AC作淋洗剂,淋洗线速度为1.77厘米/分,柱比1:1,用732型强酸型阳离子交换树脂进行淋洗分离的扩大试验,可获得纯度≥99.99%的氧化铕,产品收率为92.2%。此工艺流程简单,周期短,成本低,设备易于解决,分离效果好,纯度高,收率高。据所查文献,使用这样方法提取高纯物质,在国内外尚未有报导,是提取高纯物质的新方法。     

新型蓝色长余辉荧光粉SrAl_2O_(4-y)N_y∶Eu~(2+),Dy~(3+)发光性能研究

采用高温固相反应合成了SrAl_2O_(4-y)N_y∶Eu~(2+),Dy~(3+)系列长余辉荧光粉,并研究了SrAl_2O_(3.75)N_(0.25)∶Eu~(2+),Dy~(3+)体系的晶体结构、光谱特性、余辉衰减曲线及热释发光曲线。X射线衍射分析结果表明,SrAl_2O_(3.75)N_(0.25)∶Eu~(2+)荧光材料属六方晶系,P6322空间群,晶胞参数a=b=5.14,c=8.462,γ=120°。荧光光谱测试结果表明,SrAl_2O_(3.75)N_(0.25)∶Eu~(2+)的激发光谱和发射光谱均为宽带谱,激发光谱位于283 nm~450 nm,发射光谱的峰值位于487 nm,属于Eu~(2+)的4f65d1→4f7跃迁发射。Eu~(2+)的掺杂量并不改变SrAl_2O_(3.75)N_(0.25)∶Eu~(2+)发射光谱的形状和峰值位置,但对相对发光强度有较大影响,Eu~(2+)的摩尔浓度为2%时相对发光强度最高。余辉衰减曲线表明,Sr_(0.97)Al_2O_(3.75)N_(0.25)∶Eu_(0.02),Dy_(0.01)的余辉衰减符合指数衰减规律,由初始的快衰减和之后的慢衰减两个过程组成。通过热释发光曲线对荧光材料中的陷阱能级进行计算,得出Sr_(0.97)Al_2O_(3.75)N_(0.25)∶Eu_(0.02),Dy_(0.01)的能级陷阱为0.42 V,掺Dy~(3+)有利于提高该荧光材料的初始发光亮度和余辉时间。     

稀土隔室配合物——(Ⅱ)稀土-N、N′-二(3—醛基水扬酸)二乙基三胺配合物的合成及表征

用稀土硝酸盐与N、N′-二(3—醛基水扬酸)二乙基三胺(H_4L)在甲醇介质中反应,合成了9种新的固态配合物RE(H_2L)NO_3·nH_2O,(RE~(3+)=Y~(3+)、Pr~(3+)、Sm~(3+)、Eu~(3+)、Gd~(3+)、Tb~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+),n=0～4不等);用元素分析、红外、紫外及热分析鉴定了所有配合物,从而推测配合物中可能RE~(3+)在O_2O_2室,—COO~-单齿配位,NO_3~-双齿配位     

Na_2WO_4:Eu~(3+),Tb~(3+)光致发光材料的发光性质和能量传递

利用溶胶-凝胶法,将激活离子Eu~(3+)和Tb~(3+)以单一或混合的形式掺入体系得到了光致发光材料.分别研究了材料中激活离子Eu~(3+)和Tb~(3+)的含量及其离子之间的能量传递关系.主要利用材料的三维荧光光谱,激发光谱和发射光谱对其的发光性质进行了分析;结果发现,材料中有两个发光中心,分别为Eu~(3+)和Tb~(3+),在不同的波长光的激发下得到的材料的红绿色发光强度不同,而且Eu~(3+)和Tb~(3+)的掺杂浓度比对发光色度影响很大.所以可以根据选择最适合的Eu~(3+)和Tb~(3+)的浓度比来控制材料的发光色,也可以通过不同的激发波长对材料的色度进行微调.     

Eu~(3+)/Tb~(3+)掺杂YBO_3-2SiO_2发光体的结构与发光性质

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂铕、铽离子(Eu~(3+)、Tb~(3+))的硼酸钇YBO3-2SiO_2的白色发光体,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱(FT-IR)、激发及发射光谱表征和研究了样品的结构和发光性能,对于共掺杂的发白光的Eu~(3+)/Tb~(3+):YBO_3-2SiO_2发光体,900℃时,样品主要以YBO3形式存在,Eu~(3+)/Tb~(3+)的最佳掺杂摩尔浓度为9.0%/9.0%。     

Luminescence of Eu~(2+) and Eu~(2+)-Mn~(2+) in sodium scandium diphosphate NaScP_2O_7 crystal

In this work, the photoluminescence(PL) of NaScP_2O_7:Eu~(2+) and NaScP_2O_7:Eu~(2+),Mn~(2+) was investigated. Phase purity was checked using X-ray powder diffractometry(XRD). PL excitation and emission spectra were recorded to elucidate the PL properties of NaScP_2O_7:Eu~(2+) and NaScP_2O_7:Eu~(2+),Mn~(2+). Furthermore, fluorescence lifetime measurements were performed. PL and lifetime measurements were carried out from 10 to 525 K. Moreover, the Eu~(2+) site occupation was discussed. It turned out that the incorporated Eu~(2+) ions substituted for Na+ site and occupied two different sites. Temperature dependent PL measurements indicated the emission intensity decreased with increasing temperature due to temperature quenching in NaScP_2O_7:Eu~(2+). Fluorescence lifetimes of Eu~(2+) in NaScP_2O_7:Eu~(2+) almost did not change with a decay constant τ=~0.53 μs in the temperature range of 10–280 K, and then shortened due to temperature quenching. The luminescent lifetime reached ~0.05 μs at T=525 K. Finally, it was found that energy transfer occurred from Eu~(2+) to Mn~(2+) in co-doped NaScP_2O_7:Eu~(2+),Mn~(2+).     

Eu~(3+)/Sm~(3+)共掺K_2Gd(WO_4)(PO_4)荧光粉的发光性能及热稳定性研究

采用高温固相法制备了K_2Gd_(1-x-y)(PO_4)(WO_4):x Sm~(3+),y Eu~(3+)新型红色荧光材料,通过利用X射线衍射谱(XRD)、荧光光谱对其结构及发光性能进行了研究。结果表明,稀土离子S~(3+)的掺入没有改变荧光粉的晶相;样品的激发光谱在394 nm有很强的激发峰,与近紫外LED芯片匹配,且Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2电偶极跃迁表现出616 nm有较好的红光发射,Eu~(3+)的最佳掺杂量(摩尔分数)为y=0.3;Sm~(3+)进入晶格后,激发峰明显增强和变宽,表明Sm~(3+)对Eu~(3+)的发光起到敏化作用;K_2Gd_(0.68)(PO_4)(WO_4)∶0.3Eu~(3+),0.02Sm~(3+)样品在150℃时发光强度仍为初始温度的78%,具有良好的热稳定性且色纯度高,是一种潜在的白光LED用荧光粉。     

Effect of alkaline metal ions on the photoluminescence properties of Eu~(3+)-doped Ca_3Al_2O_6 phosphors

Ca_3–xAl_2O_6:x Eu~(3+)(0.02≤x≤0.10) and Ca_(2.92)Al_2O_6:0.04Eu~(3+),0.04M~+(M~+=Li~+, Na~+, and K~+) phosphors were prepared by sol-gel method and their photoluminescence properties were investigated. The crystal structure of the annealed Ca_3–xAl_2O_6:x Eu~(3+) and Ca_(2.92)Al_2O_6:0.04Eu~(3+),0.04M~+ phosphors was analyzed with X-ray diffraction(XRD). The size and morphological characteristics of the annealed phosphors were investigated with a field emission scanning electron microscope(FE-SEM). The photoluminescence properties were evaluated with a spectrofluorometer. The phosphors were effectively excited by the light of 396 nm and showed intense red emission at 616 nm, which originated from the 5D_0→7F_2 transition of Eu~(3+). Among the prepared phosphors, the Ca_(2.96)Al_2O_6:0.04Eu~(3+) phosphor showed the strongest emission intensity and the highest color purity. The addition of alkaline metal ions(Li~+, Na~+, and K~+) to Ca_(2.96)Al_2O_6:0.04Eu~(3+) phosphor degraded the emission intensity and color purity.     

氧离子浓度对CaAlSiN_3:Eu~(2+)荧光材料温度特性的影响

采用高温固相法合成了氮化物荧光材料CaAlSiN_3:Eu~(2+),研究了不同氧含量时CaAlSiN_3:Eu~(2+)发光性能的变化。当氧含量为2.5%时,得到了最高的发光强度和最佳的温度猝灭性能。从CaAlSiN_3:Eu~(2+)结晶性能以及CaAlSiN_3基质能带结构的变化等方面分析了氧离子浓度变化引起CaAlSiN_3:Eu~(2+)发光性能改变的原因。     

1723K下熔渣中Ni~(2+)和Fe~(2+)离子共存时的电化学行为

利用MgO部分稳定的ZrO_2固体电解质管集成构建以Pt,O_2(空气)|ZrO_2作为参比电极的新型可控氧流电解池,采用循环伏安CV、方波伏安SWV、恒电位电解PE等方法,并结合热力学计算与显微观察、能谱分析,研究1 723K高温下SiO_2-CaO-MgO-Al_2O_3熔渣中共存的Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子在Ir电极上的电化学行为。结果表明:熔渣系中FeO与NiO之间存在较弱的相互作用,但镍离子以Ni~(2+)存在,铁离子基本以Fe~(2+) 存在。进行方波伏安分析时,Ni~(2+)、Fe~(2+) 离子的还原峰电流对频率呈现不同的规律。Ni~(2+)在Ir电极上的电化学还原是扩散控制的一步两电子转移反应过程;Fe~(2+) 到Fe的电化学还原也是一步两电子转移反应过程,但Fe~(2+) 的还原明显受到Ni~(2+)还原的影响。基于循环伏安法,计算得到NiO、FeO的质量分数分别为3%、5%的熔渣中Ni~(2+)离子在1 723K下的扩散系数为(9.2±0.2)×10-6cm2/s。