稀土离子

摘要： 一种稀土多孔荧光微网材料的制备方法及其应用申请号:CN202011281589.9公开(公告)日:2021.01.26申请(专利权)人:华东理工大学本发明提供一种稀土多孔荧光微网材料的制备方法,以稀土离子和柠檬酸或柠檬酸水合物为反应前驱体制备混合溶液,所述混合溶液在高压反应釜中反应制备获得稀土多孔荧光微网材料。本发明的优点在于,(1)通过简单的一步水热合成法,通过稀土离子和柠檬酸作为反应原料,柠檬酸或柠檬酸水合物与稀土离子在适当温度下配位形成多孔微网,即可合成多孔的稀土荧光微网材料;这种合成策略非常简单,一步制备,无需繁琐的后处理过程,且产量高。(2)所制备的多孔稀土荧光微网能够被很好的应用于白光LEDs和催化降解染料。

摘要： 一种稀土多孔荧光微网材料的制备方法及其应用申请号:CN202011281589.9公开(公告)日:2021.01.26申请(专利权)人:华东理工大学本发明提供一种稀土多孔荧光微网材料的制备方法,以稀土离子和柠檬酸或柠檬酸水合物为反应前驱体制备混合溶液,所述混合溶液在高压反应釜中反应制备获得稀土多孔荧光微网材料。本发明的优点在于,(1)通过简单的一步水热合成法,通过稀土离子和柠檬酸作为反应原料,柠檬酸或柠檬酸水合物与稀土离子在适当温度下配位形成多孔微网,即可合成多孔的稀土荧光微网材料;这种合成策略非常简单,一步制备,无需繁琐的后处理过程,且产量高。(2)所制备的多孔稀土荧光微网能够被很好的应用于白光LEDs和催化降解染料。

摘要： 以Yb^(3+)和Nd^(3+)为例分析了激光材料中稀土离子的量子数、光谱项、精细能级结构及其激光性能参数对比。通过测量5.0 at.%Yb:YAG和1.0 at.%Nd:YAG透明陶瓷的吸收光谱和荧光光谱,对比计算了Yb^(3+)和Nd^(3+)的受激发射截面、发光强度和量子缺陷等激光性能参数。结果表明,Nd:YAG在1064 nm处的受激发射截面约是Yb:YAG的18倍左右;当Yb^(3+)的掺杂浓度是Nd^(3+)的4-5倍时,两者具有相当的发光强度;Nd:YAG的量子缺陷约是Yb:YAG的2.7倍。所以Nd:YAG更适合中小型功率激光器,而Yb:YAG更适合作为高功率激光器的激光介质。

摘要： 利用共沉淀法制备了六角相NaScF_(4)∶20%Yb^(3+)/2%Er^(3+)纳米颗粒,该纳米颗粒的尺寸约为35 nm且具有较好的分散性。在980 nm激发下,该纳米颗粒可以产生较强的上转换红光发射及较弱的上转换绿光发射,红绿比约为6。与此同时,在纳米颗粒中,Er^(3+)热耦合的绿光能级^(2)H_(11/2)与^(4)S_(3/2)具有较好的温度感测特性,利用其荧光强度比可实现较为准确的光学温度测量,最大相对灵敏度约为1.17%·K^(-1)。另外,在近红外区,非热耦合的Yb^(3+):^(2)F_(5/2)→^(2)F_(7/2)跃迁与Er^(3+):^(4)I_(13/2)→^(4)I_(15/2)跃迁的荧光强度比也表现出较好的光学测温性能,其相对灵敏度随着温度升高而逐渐增大,并在333 K时达到最大值0.73%·K^(-1)。以上结果表明,NaScF_(4)∶20%Yb^(3+)/2%Er^(3+)纳米颗粒是一种高效的上转换红光材料,且在可见区及近红外区均具有较好的光学测温表现。

摘要： 精确测量涡轮叶片表面热障涂层温度对航空发动机和地面燃气轮机设计和研制具有极其重要的意义。近年来,基于热像磷光材料磷光特性的热障传感涂层在线测温技术与热历史磷光涂层离线测温技术得到了迅猛发展。前者通过在线测量高温下磷光信号来获取实时温度信息,后者通过离线测量经高温服役后的磷光材料不可逆磷光信号变化来获取服役温度信息。这两项技术都适用于高温、高腐蚀环境下热障涂层非干涉、非接触式和高精度温度测量,具有广阔的应用前景。从热障涂层在线/离线测温原理与方法、磷光材料与制备及应用3个方面详细介绍了热障涂层在线/离线测温技术的研究现状与技术特点,并对这两种技术的发展进行了展望。

摘要： 为揭示风化壳淋积型稀土矿浸矿过程中稀土阳离子(RE^(3+))及杂质铝离子(Al^(3+))的迁移分布规律,本文分别用硫酸铵、硫酸铵与甲酸铵混合浸取剂对风化壳淋积型稀土矿进行模拟浸取实验,测定并计算不同浸取阶段、不同矿层中各种状态下的RE^(3+)和Al^(3+)含量变化。结果表明:矿土和孔隙中的RE^(3+)和Al^(3+)含量随着浸取的进行而减少,迁移状态的RE^(3+)和Al^(3+)含量随浸取程度加深而增大,浸取剂对RE^(3+)的浸出效果优于对Al^(3+)的浸出效果。矿土中的RE^(3+)和Al^(3+)在浸润开始时的第四层矿体中含量最多,孔隙中RE^(3+)含量在第四层矿体中100%浸润时最多,迁移状态的RE^(3+)和Al^(3+)含量随着浸取程度以及矿层深度的加深而增大,其峰值集中在最后阶段的第四层矿体中。浸润阶段发生反吸附,但对后续浸出过程没有明显影响。硫酸铵与甲酸铵混合浸取剂对Al^(3+)的浸出有良好的抑制效果。

摘要： 近年来,相较于可见光(400~700 nm)和近红外一区光(700~1000 nm),生物组织对近红外二区光(NIR-Ⅱ:1000~1700 nm)呈现更弱的吸收、散射以及更低的自体荧光,因此,近红外二区荧光成像具有更深的组织穿透能力、更高的成像信噪比和更高的空间分辨率等优势,在血管造影和淋巴管造影等方面具有重要的应用前景。本文利用高温共沉淀和外延生长法成功地制备了NaGdF_(4)∶Yb(18%,摩尔分数),Ho(2%),Ce(30%)@NaGdF_(4),Nd(60%)@NaGdF_(4),Nd(10%)核-壳-壳纳米材料(U/DNPs)。在808 nm激发光的照射下,不仅具有1056和1332 nm的下转换近红外二区荧光发射,而且具有较高红绿荧光强度比(I_(647)/I_(540)=22.6)的上转换红光发射,使得该材料在光动力学治疗中具有巨大的应用潜力。随后通过利用配体交换策略,成功修饰了聚乙烯吡咯烷酮(U/DNPs-PVP),使其具有良好的水溶性及生物安全性。在小鼠活体内荧光成像中,U/DNPs-PVP呈现优异的血管造影效果,其空间分辨率可达336.3μm。

摘要： 量子互联网是实现多方量子通信、分布式量子计算等量子信息技术的重要基础,量子存储器作为实现互联网的重要部件,对量子信息技术的发展、应用具有举足轻重的作用。如今遍布全球的光纤网络已经是信息传输的有力载体,通信波段的量子存储器因容易嵌入到当前的光纤网络中而备受重视。聚焦于稀土离子掺杂固态体系的通信波段光量子存储,首先介绍稀土离子掺杂固态量子存储的基本原理,包括稀土掺杂材料特性以及存储协议等,然后介绍目前的研究现状,最后简要分析其未来的发展趋势,并对量子互联网的构建做出展望。

摘要： 上转换光致发光属于反斯托克斯发光过程,可以将低能量(低频率、长波长)的激发光转变成高能量(高频率、短波长)的发射光,实现频率或能量的“上转换”光致发光。文章介绍了上转换光致发光的基本原理,并概述了上转换发光在不同领域中的应用研究进展,包括生物医学、太阳能电池、光学超分辨成像、传感与检测、指纹提取、防伪印刷、作物种植等。随着科学技术的发展和相关研究工作的深入,上转换发光有望扩展到更宽广的应用领域中去。

摘要： 基于蓝光芯片激发黄色荧光粉或近紫外芯片激发三基色荧光粉构建的白光发光二极管(WLED)在青光区域呈现明显的凹口,导致白光的色彩性能不够理想。为了弥补这一缺陷,实现全光谱白光,我们设计了Eu^(3+)掺杂Ca_(2)KZn_(2)(VO_(4))_(3)黄色荧光粉,其发射波长范围为400~750 nm。在387 nm激发下,在所制荧光粉中可同时获得来自VO_(4)^(3-)基团和Eu^(3+)的发射光。Eu^(3+)在Ca_(2)KZn_(2)(VO_(4))_(3)基质中的最佳掺杂浓度(物质的量分数)为0.05,且VO_(4)^(3-)基团向Eu^(3+)的能量传递效率达到64.9%。基于变温的发射光谱,揭示了所制荧光粉的热稳定性并发现VO_(4)^(3-)基团和Eu^(3+)的激活能分别为0.538和0.510 eV。此外,将所制黄色荧光粉与商用蓝色荧光粉和近紫外芯片进行封装整合,得到可发射暖白光的WLED器件,其色温和显色指数分别为3843 K和85.8。

摘要： 上转换发光材料可以将长波长的光转换为短波长的光,这一特性可以提高太阳能电池对红外波段光的吸收,从而提高太阳能电池的效率.本论文以基于密度泛函理论的第一性原理为工具,利用Materials Studio软件中的CASTEP模块,对不同的稀土离子掺杂的LiYF4上转换发光体系进行计算,主要研究其结构性质、电子性质以及光学性质.对于Dy、Ho、Er、Tm四种不同稀土离子单掺杂体系进行研究,发现Dy离子与Ho离子掺杂体系在红外区域的吸收显著增强,这一现象有利于上转换过程;同时,Dy离子与Tm离子掺杂体系在红外处反射显著增强,这一现象不利于上转换过程.

摘要： 聚合物双水相体系萃取分离金属离子已有报道,但关于金属离子双水相萃取分配微观机理研究并不深入.本文采用光谱学表征手段研究了稀土离子Eu(Ⅲ)在聚合物双水相体系选择性分配行为.荧光光谱表明,稀土离子Eu(Ⅲ)与络合剂二乙三胺五乙酸(DTPA)形成络合物,稀土离子Eu(Ⅲ)以Eu-DTPA络合物形式被萃入聚合物相.红外光谱及其二阶导数谱表明,稀土络合物Eu-DTPA与聚合物分子间相互作用较弱,是一种与亲疏水性相关的弱氢键相互作用.小角x射线散射SAXS实验结果表明,亲水性较强的络合物Eu-DTPA在聚合物相分配率较低系由于聚集体长大过程中微相表面的疏水性增强所致.

摘要： 配位超分子大环或多面体型分子容器在重要小分子/离子的识别与传感、仿生催化、靶向药物传输等方面拥有广泛的应用前景.得益于配位导向自组装合成策略的发展,该类配合物具有定量制备、严格单分散、易于调控和修饰等诸多明显区别于MOF或胶束材料的优点.基于过渡金属导向的分子容器设计，我们在纳米管材料的可控制备与高效催化，诱导匹配的阴离子识别，基于主客体化学的超分子催化等方面取得系列进展。同时，鉴于过渡金属超分子组装体系中仅作为连接基元的金属离子自身功能性的缺失，我们将具有优异光电磁性能的稀土离子引入到配位自组装的结构设计中，运用立体选择性的手性自分类组装、自下而上逐级自组装、金属置换自组装等手段，成功合成了一系列具有绝对立体构型的多核稀土发光分子容器，并对它们的溶液自组装机理、发光调控规律、传感与分离等功能化应用进行了深入研究。

摘要： 癌症是世界上危害人类健康最主要的疾病之一.传统治疗方法如外科手术、化疗和放疗等均存在各种缺陷.光动力疗法是一种利用光敏(PS)药物和光激发来治疗肿瘤的新方法.肿瘤部位受特定波长的光照射,可启动药物与周围氧发生光化学反应生成活性氧(ROS),该类活性氧与肿瘤细胞内的生物大分子发生氧化反应,产生细胞毒性进而杀死癌细胞.本文采用Gd2O3为基质，研究制备了稀土离子Yb、Tm掺杂的Gd2O3上转换纳米材料，并对其形貌结构、物相组成以及荧光性能进行表征和分析，最后，将光敏剂部花青540（MC540），负载到Gd2O3纳米材料上制备了 UCNPs-MC540纳米材料，以980nm激光为入射光，在光功率密度为0.65W·cm-2、照射时间为5min 的低照射剂量条件下，实现了人肝癌细胞（HepG2细胞）的高效体外光动力治疗。此外，本文还在亚细胞器水平上对细胞的死亡途径进行了较深入的研究。

摘要： 以稀土硝酸盐、钛酸四丁酯为主要原料,采用溶胶-凝胶法制备了RE3+(La3+、Ce3+、Eu3+和Y3+)掺杂的纳米TiO2光催化剂,分别采用粉末XRD、UV-Vis和FT-IR法对产物的晶相结构、吸收带边及基团间作用变化进行了分析.结果表明,所制备的TiO2和四种不同稀土掺杂TiO2均为锐钛矿型,且稀土的掺杂均不同程度减小了TiO2的粒径尺寸,稀土掺杂TiO2的平均粒径在11nm左右.不同稀土的掺杂也均使TiO2的吸收边发生了红移,相应地禁带宽度均减小.15W紫外灯下,120min降解20mg/L亚甲基蓝的催化实验表明,La-TiO2和Eu-TiO2的降解率可以达到65％以上,而Ce-TiO2和Y-TiO2的光催化性能较差,仅为同等条件下La掺杂二氧化钛的一半.

摘要： 通过预辐照方法制备了新型弱酸性离子交换纤维聚(丙烯接枝马来酸酐-苯乙烯)，接枝率达到178％，交换容量7.7mmol/g。通过考察该纤维的吸附功能基间距、pH等对稀土离子的选择吸附影响，发现在pH=5.7的条件下，该钠型纤维对稀土离子具有一定的选择性吸附能力，其选择能力顺序为Y＞Nd＞Pr＞Ce，用0.1mol/L的盐酸进行洗脱，解吸率可达到95％。该聚(丙烯接枝马来酸酐-苯乙烯)离子交换纤维在吸附分离稀土元素、防治重金属污染方面具有广阔的应用前景。

摘要： 发光上转换材料具有将低能量的近红外光转换高能量光的独特功能,这一独特的性质与纳米技术相结合应用于生物医学领域,有望解决生物医学领域的许多重大难题。本文结合核壳包覆以及活化壳层增强敏化剂能量传递的优点，创新性的设计和构筑稀土离子协同的不同功能多同质壳/核新结构，解决当前普遍采用的发光中心均匀掺杂时由于离子间距离太近而引起的交叉弛豫和浓度淬灭问题，利用掺杂有敏化剂离子的同质壳层作为阻隔层，一方面可以在避免表面缺陷和有机配体的高频振动的同时，将敏化层吸收的能量传递给内外两个发光壳层，有效地提高敏化壳层的利用效率，更重要的是通过阻隔发光中心间的距离，能够部分减少发光中心离子能级间能量传递的通道，将被激发到泵浦能级及上转换跃迁能级上的电子都能产生对上转换有用的跃迁，以达到突破Era+最佳掺杂浓度2%的局限性，为稀土离子协同上转换发光纳米结构上转换发光效率的提高提供新途径。

摘要： 本文介绍了稀土掺杂上转换发光材料的发光机理;归纳了常用的基质材料和稀土掺杂离子其功能作用;最后重点介绍了稀土掺杂上转换发光材料在太阳能电池领及域的应用研究现状与前景.

摘要： 本文介绍了稀土掺杂上转换发光材料的发光机理;归纳了常用的基质材料和稀土掺杂离子其功能作用;最后重点介绍了稀土掺杂上转换发光材料在太阳能电池领及域的应用研究现状与前景.

摘要： 本文介绍了稀土掺杂上转换发光材料的发光机理;归纳了常用的基质材料和稀土掺杂离子其功能作用;最后重点介绍了稀土掺杂上转换发光材料在太阳能电池领及域的应用研究现状与前景.

摘要： 本发明涉及一种离子型稀土中离子相稀土品位的测试方法，适用于离子相稀土品位的测定，属于化学分析领域。本发明包括以下步骤：第一步，磨矿制样；第二步，比表面积测试；第三步，溶液制备；第四步，浓度测试；第五步，线性拟合，求得参数a和b；第六步，计算离子相稀土品位ω。本发明解决了现行行业标准中对同一矿样因制样造成的矿物粒度不同，形成的测试品位存在较大差异的问题，解决了现行行业标准离子相品位只测试其中可交换态离子相稀土品位的问题，本发明得到的离子相稀土品位为可交换态离子相稀土和专性吸附态离子相稀土品位之和。本发明切实可靠，稀土品位的测试误差显著降低。

摘要： 本申请提供一种用于离子型稀土矿淋洗尾水处理的阻垢剂和处理离子型稀土矿淋洗尾水的方法，涉及矿山废水处理领域。用于离子型稀土矿淋洗尾水处理的阻垢剂，包括聚天冬胺酸、聚环氧琥珀酸和2‑磷酸基‑1,2,4‑三羧酸丁烷。处理离子型稀土矿淋洗尾水的方法，包括：对所述离子型稀土矿淋洗尾水进行除杂处理除去铝离子和铁离子，得到除杂尾水；然后依次采用超滤膜和反渗透膜处理所述除杂尾水；处理所述除杂尾水的过程中，加入所述的用于离子型稀土矿淋洗尾水处理的阻垢剂。本申请提供的阻垢剂，能够有效防止淋洗尾水因浓差极化作用造成的结垢，有效降低膜污染风险，延长膜的使用寿命，同时避免稀土资源的浪费。

摘要： 本发明涉及一种离子型稀土中离子相稀土品位的测试方法，适用于离子相稀土品位的测定，属于化学分析领域。本发明包括以下步骤：第一步，磨矿制样；第二步，比表面积测试；第三步，溶液制备；第四步，浓度测试；第五步，线性拟合，求得参数a和b；第六步，计算离子相稀土品位ω。本发明解决了现行行业标准中对同一矿样因制样造成的矿物粒度不同，形成的测试品位存在较大差异的问题，解决了现行行业标准离子相品位只测试其中可交换态离子相稀土品位的问题，本发明得到的离子相稀土品位为可交换态离子相稀土和专性吸附态离子相稀土品位之和。本发明切实可靠，稀土品位的测试误差显著降低。

摘要： 本发明公开了一种用于从离子吸附型稀土矿原地浸出液中富集中轻稀土离子的稀土萃取剂，包括功能化冠醚和极性溶剂，所述功能化冠醚包括杂环冠醚和/或杂环支链冠醚。本发明还公开了一种从离子吸附型稀土矿原地浸出液中富集中轻稀土离子的富集方法。本发明中采用特定种类的功能化冠醚作为稀土萃取剂，由于冠醚对稀土的结合能力强，且溶液中稀土离子含量不高(≤3g/L)，中轻稀土离子经过一次萃取处理即与重稀土离子、杂质离子实现分离，中轻稀土离子的萃取分离回收率大于75％。

摘要： 本发明涉及稀土离子渗氮-稀土离子镀复合涂层的连续式合成方法，其特征在于包括如下步骤：1)制备稀土添加剂，所述稀土添加剂由稀土卤化物溶入醇液中制备而成；2)制备氮基混合气体，首先把第1)步制得的稀土添加剂形成稀土溶液的蒸发气体，再按比例充入氮气，构成氮基混合气体；3)制备稀土离子渗氮层，通过质量流量计，把上述第2)步制得的氮基混合气体通入真空室中，并按比例通入氩气，制备稀土离子渗氮层；4)沉积稀土改性硬质涂层。本发明是在镀膜机内连续完成制备的复合涂层的全过程，使渗氮与镀膜一气呵成，具有提高复合涂层的质量，提高生产效率、降低生产成本、节约能源的突出的实质性特点和显著的技术进步。

摘要： 本发明涉及稀土尾水处理领域，具体而言，提供了一种从稀土矿山尾水中富集稀土离子的系统及富集稀土离子的方法。所述从稀土矿山尾水中富集稀土离子的系统包括：中压水泵和多级反渗透膜分离工段，多级反渗透膜分离工段包括至少两级串联连接的富集工段，中压水泵用于对尾水来水进行加压，中压水泵与多级反渗透膜分离工段中的首级富集工段相联。该系统具有占地面积小、所需化学药剂少、回收率高、简单灵活、可实现不同的富集倍数、所需工人少、工作效率高和耗时短的优点。

摘要： 本发明公开了一种用于从离子吸附型稀土矿原地浸出液中富集中轻稀土离子的稀土萃取剂，包括功能化冠醚和极性溶剂，所述功能化冠醚包括杂环冠醚和/或杂环支链冠醚。本发明还公开了一种从离子吸附型稀土矿原地浸出液中富集中轻稀土离子的富集方法。本发明中采用特定种类的功能化冠醚作为稀土萃取剂，由于冠醚对稀土的结合能力强，且溶液中稀土离子含量不高(≤3g/L)，中轻稀土离子经过一次萃取处理即与重稀土离子、杂质离子实现分离，中轻稀土离子的萃取分离回收率大于75％。

摘要： 本发明提供了一种分类强化离子吸附型稀土矿中稀土离子的浸取方法，属于稀土矿开采领域。所述稀土离子浸取方法首先对稀土矿采用四分法制样，过筛，获得粒径小于20目的粉末样品；再用XRD、SEM测定粉末样品的成分，并根据成分确定粉末样品中的黏土种类及组分含量；依据不同黏土矿物对稀土吸附性能的差异，结合粉末样品中各种黏土矿物的组分含量，制定对具有不同黏土种类及组分含量离子吸附型稀土矿的浸出工艺，并对离子吸附型稀土矿中的稀土离子进行分步地梯度浸取。本发明充分考虑不同类型的黏土矿物对稀土的不同吸附机理及其对溶液pH的不同缓冲效果，提高了稀土矿的浸出率，从而保证了对含有不同矿物组成的稀土矿中稀土离子的充分浸取。

摘要： 本发明公开了一种用于沉淀离子吸附型稀土矿浸出液中稀土离子的沉淀剂及其制备和应用，其特征在于：沉淀剂是以草本植物为原料制得培养基后，对复合菌液进行发酵培养所得的发酵液；培养基是对燃烧草本植物获得的草木灰进行浸泡、过滤后获得。本发明的沉淀剂制备工艺简单、对原料的适应性强，能够经济有效地从离子吸附型稀土矿中沉淀稀土(沉淀率均在97％以上，最高可达99.1％)，彻底摒弃现有沉淀工艺中氨污染问题。

摘要： 本发明涉及稀土离子渗氮－稀土离子镀复合涂层的连续式合成方法，其特征在于包括如下步骤：1)制备稀土添加剂，所述稀土添加剂由稀土卤化物溶入醇液中制备而成；2)制备氮基混合气体，首先把第1)步制得的稀土添加剂形成稀土溶液的蒸发气体，再按比例充入氮气，构成氮基混合气体；3)制备稀土离子渗氮层，通过质量流量计，把上述第2)步制得的氮基混合气体通入真空室中，并按比例通入氩气，制备稀土离子渗氮层；4)沉积稀土改性硬质涂层。本发明是在镀膜机内连续完成制备的复合涂层的全过程，使渗氮与镀膜一气呵成，具有提高复合涂层的质量，提高生产效率、降低生产成本、节约能源的突出的实质性特点和显著的技术进步。