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低聚壳聚糖稀土铈_配合物的合成与光谱表征

低聚壳聚糖稀土铈_配合物的合成与光谱表征
低聚壳聚糖稀土铈_配合物的合成与光谱表征

第26卷,第7期 光谱学与光谱分析Vol 126,No 17,pp127721280

2006年7月 Spectroscopy and Spectral Analysis J uly ,2006 

低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ

)配合物的合成与光谱表征王科军1,2,温和瑞1,刘 芳2,贾德民2

1.赣南师范学院化学与生命科学系,江西赣州 341000

2.华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州 510640

摘 要 以低聚壳聚糖(L 2CTS )为配位体,稀土铈(Ⅲ

)为配位离子,在p H 值1~2的酸性条件下制备了低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物(L 2CTS -Ce ),用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、核磁共振谱等手段对其结构

进行了表征,并对配位机理进行了初步探讨。结果表明,L 2CTS 与Ce (Ⅲ

)发生配位作用的基团主要是羟基而不是氨基。

主题词 低聚壳聚糖;稀土铈配合物;合成;结构表征;配位机理中图分类号:O63611 文献标识码:A 文章编号:100020593(2006)0721277204

 收稿日期:2005205208,修订日期:2005209223

 基金项目:江西省教育厅科技发展基金资助项目

 作者简介:王科军,1962年生,赣南师范学院化学与生命科学系副教授,硕士

引 言

壳聚糖(chitosan ,简称CTS )是一种含有氨基和羟基配位基团的天然生物大分子,它与许多金属离子具有很强的配位能力,且形成的配合物具有模拟酶的功能[1]。其中以碱土金属和过渡金属离子配合物的研究报道较多[2,3],而稀土配合物的研究报道较少,关怀民等[4,5]曾报道在p H 值为510

~515的条件下稀土镧(Ⅲ)、钕(Ⅲ

)与高分子量壳聚糖膜的配位作用,得出壳聚糖分子中的氨基和仲羟基都参与配位的结论。本文利用稀土离子能与许多有机配体如氮杂环配位体类、羧酸类和β2二酮类等[628]构成一元、二元及多元稀土有机配合物的特性,以低聚壳聚糖为原料,在p H 值1~2的酸性

条件下制备了低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物。通过紫外光

谱、荧光光谱、红外光谱、核磁共振等光谱分析手段对其分

子结构进行了研究,并初步探讨了低聚壳聚糖与稀土铈(Ⅲ)的配位机理。

1 实验部分

111 原料与试剂

碳酸铈:工业品,纯度9919%,南方稀土公司;低聚壳聚糖:自制,粘均分子质量4125×104,脱乙酰度:9412%;

氨水、盐酸、丙酮、冰乙酸、无水乙醇等均为分析纯,上海试剂厂。112 低聚壳聚糖稀土铈配合物的合成将50mL 0105mol ?L -1的盐酸铈(Ⅲ

)溶液滴加到100mL 10mg ?mL -1低聚壳聚糖(L 2CTS )的稀盐酸溶液中,于25℃下搅拌反应3h ,用稀氨水调节p H 至6~7继续反应3h ,然后将反应产物滴加到体积比为1∶1的丙酮乙醇混合溶剂中沉淀,产物用丙酮乙醇混合溶剂洗至无Cl 2(用AgNO 3检验),并于60℃下真空干燥至恒重,制得粉末状低聚壳聚

糖稀土铈(Ⅲ

)配合物(简称L 2CTS -Ce ),以二甲酚橙作指示剂用ED TA 滴定法测得L 2CTS -Ce 中铈的负载量为2815mg ?g -1。113 分析测试

UV 光谱的测定:将L 2CTS 和L 2CTS -Ce 分别溶于011mol ?L -1HCl 配制成2mg ?mL -1溶液,采用Varian Cary 50Probe 型紫外2可见分光光度计进行测试,波长扫描范围200~600nm 。

荧光光谱测定:将L 2CTS 和L 2CTS -Ce 按上法l 配制成2mg ?mL -1溶液,碳酸铈用011mol ?L -1HCl 配制成含

Ce (Ⅲ

)01057mg ?mL -1溶液,采用岛津53012PC 分子荧光光谱仪进行测试,波长扫描范围220~600nm 。

IR 光谱测定:采用K Br 压片法将L 2CTS 和L 2CTS -Ce 粉末在AWA TAR360FTIR 型红外光谱仪上进行测试,波数范围400~4000cm -1。

1

H 2NMR 光谱测定:将L 2CTS 和L 2CTS -Ce 分别溶于三氟乙酸,内标为TMS ,用Varin -500兆傅里叶变换超导核磁共振波谱仪测定。

2 结果与讨论

211 L 2CTS -C e 的溶解性

L 2CTS -Ce 粉末难溶解于一般的有机溶剂如丙酮、乙醇

等,在水中的溶解性较差,在一元稀酸如盐酸、醋酸等中有

较好的溶解性,但在二元以上的稀酸如硫酸、磷酸等中的溶解性一般。212 紫外吸收光谱分析

从UV 光谱的结果可见,L 2CTS 仅在22816nm 处有一个较窄的强吸收峰,而L 2CTS -Ce 有两个吸收峰,一个是23618nm 处宽而强的吸收峰,另一个是33915nm 处的新吸收峰,作者认为前者是由于受配位作用的影响,使L 2CTS 在22816nm 处的吸收峰红移了812nm 产生的,而且峰形明显变宽,后者是L 2CTS -Ce 配合物中氮、氧某一元素或二种元

素的孤对电子发生n →

σ3

跃迁,导致电子光谱发生变化的结果[2,3,9],由此证明L 2CTS 与Ce (Ⅲ

)发生了配位作用。213 荧光光谱分析

在荧光光谱测定时,纯的L 2CTS 未见荧光现象,Ce (Ⅲ

)250和355nm 处产生二个吸收峰([见图1(a )],而L 2CTS -Ce 明显观察到荧光行为[见图1(b )],当以265nm 作为激发波长时,L 2CTS -Ce 的最大发射波长为368nm ,当以368nm 作为检测波长时,L 2CTS -Ce 在265nm 处产生最大吸收峰,对应吸收峰的位置分别红移了15和13nm ,激发光谱和发

射光谱显示出很强的“镜像对称性”,这是L 2CTS -Ce 中

Fig 11(a) Fluorescence spectra

(a ):Ce (Ⅲ);(b ):L 2CTS -Ce (Ⅲ)

Ce (Ⅲ)发生4f —5d 跃迁和f 3—f 跃迁的结果[628,10],由此

同样证明L 2CTS 与Ce (Ⅲ)发生了配位作用。214 配位机理探讨

在稀土配合物的研究中,江祖成等[10]指出,氧原子配体

对稀土离子的配位能力很强,能形成稳定的络合物,而稀土离子与N 原子配体的的配位能力较弱,在水溶液中,含N 配体难以取代与稀土配位的H 2O ,只有在非水溶液中才能制得稀土的含N 有机配位体络合物,而且在两种配位体对某种金属离子的竞争能力相差较大时,该金属离子只能与竞争能力较强的那种配位体形成二元配合物。因此当低聚壳聚糖与Ce 3+离子形成配合物时,虽然低聚壳聚糖分子中的—N H 2和—O H 都有可能参与配位,但是,Ce 3+离子属于一种典型的硬酸,—O H 配位体属于硬碱,—N H 2配位体属于交界碱,根据Lewis 酸碱概念和Pearson 的软硬酸碱规则,低聚壳聚糖分子中的—O H 将优先与Ce 3+离子形成配合物,特别是在偏酸性的溶液环境下,溶液中的H +离子与低聚壳聚糖分子中的活拨—N H 2发生反应生成了N H +3,进一步削弱了N 原子的配位能力。因此,作者认为,低聚壳聚糖分子在酸

性环境中与Ce 3+

离子形成配合物时参与配位的主要基团是—

O H 而不是—N H 2,配合物的结构可能如图2所示。

Fig 12 Structure scheme of L 2CTS 2Ce

215 红外光谱分析

从L 2CTS 和L 2CTS -Ce 的红外光谱(见图3)中可看出,两者的谱图基本相似,但在某些波数处的吸收峰又显示出显著不同。L 2CTS 位于3454cm -1处宽且强的吸收峰为N —H 和O —H 的伸缩振动叠加峰,在L 2CTS -Ce 中该吸收峰移位至3418cm -1处,红移了36cm -1,且吸收峰明显变窄,体现—N H 2和—O H 形成氢键的能力减弱;L 2CTS 位于1088

cm -1处C —O H 的吸收峰在L 2CTS -Ce 中红移到1074cm -1处,吸收峰的峰形也明显变尖;但两者在1600cm -1处

的N —H 剪式振动峰和1380cm -1处的C —N 收缩振动峰基

本不变;另外,L 2CTS -Ce 在565cm -1

处产生了一个新的弱吸收峰,这是在配合物中生成的Ce —O 键所致[2,3,6,9]。由此推测在L 2CTS 与Ce (Ⅲ)发生了配位作用时,主要是L 2CTS 中的羟基参与了配位,而—N H 2的配位信息不明显,与配位机理推测的结果相符。

216 1

H NMR 核磁共振光谱分析

L 2CTS 和L 2CTS 2Ce 的1H NMR 谱见图4(a )和图4(b ),各类质子的化学位移归属列于表1。从1H NMR 结果可见,

8721光谱学与光谱分析 第26卷

Fig 13 IR spectra of L 2CTS and L 2CTS 2Ce

a :L 2CTS ;

b :L 2CTS -Ce

L 2CTS 和L 2CTS 2Ce 中H 1,H 2,H 3,H 4,H 5,H 6的质子的

化学位移基本不变,且与文献[11,12]报道值基本相符;—CH 2O H 3和—O H 3这两类羟基质子的化学位移都向高场方向移动,分别从L 2CTS 的5119和4110漂移至L 2CTS 2Ce 的4184和3166,但—N H 23中质子的化学位移几乎未

变[6,9]。因此,进一步说明L 2CTS 与Ce (Ⅲ)发生配位作用的基团主要是羟基而不是氨基[13]。

T able 1 1

H NMR results of L 2CTS and L 2CTS 2C e

质子L 2CTS /ppm

实验值文献值[9,11213]

L 2CTS 2Ce

/ppm 实验值

—CH 2O H 3

5119(015~515)33[13]4184

H 1

41734176

[11]

4160—N H 234118(

014~315)33[13]4122

—O H 3

4110(015~515)33[13]3166

H 3,H 4,H 5,H 6

3189~31513181~3143[9,11,12]3185~3148

H 2

31513109[13]

3148Fig 14 1

H NMR spectrum of L 2CTS

a :L 2CTS ;

b :L 2CTS -Ce

3 结 论

本文以低聚壳聚糖为原料,在p H 值1~2的酸性条件

下制备了低聚壳聚糖稀土铈(Ⅲ)配合物,并用紫外光谱、荧

光光谱、红外光谱、核磁共振等光谱分析手段对其分子结构

进行了表征,得出低聚壳聚糖稀土Ce (Ⅲ

)配位物中参与配位的基团主要是羟基,氨基的配位信息不明显的结论。参考

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721第7期 光谱学与光谱分析

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Syntheses and Spectral Characterization of

Low2Molecular2Weightchitosan2Ce(Ⅲ)Complexes

WAN G Ke2jun1,2,WEN He2rui1,L IU Fang2,J IA De2min2

1.Department of Chemistry and Life Science,G annan Teacher’s College,G anzhou 341000,China

2.College of Materials Science and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China

Abstract The low2molecular2weightchitosan2Ce(Ⅲ)complexes were synthesized at p H value122and characterized by UV spec2 trum,fluorescence spectrum,FTIR spectrum and1H NMR spectrum.Its coordination mechanism was also investigated.The results showed that Ce(Ⅲ)was coordinated with—O H group instead of—N H2group of low2molecular2weight chitosan.

K eyw ords Low2molecular2weightchitosan;Rare earth Ce(Ⅲ)complexes;Syntheses;Structure and characterization;Coordina2 tion mechanism

(Received May8,2005;accepted Sep.23,2005)

镧铈稀土中间合金

稀土中间合金(rare earth intermediate alloy) 稀土元素与一种或数种其他元素组成的具有金属特性的物质,又称母合金。一般包括混合稀土金属、硅基稀土复合铁合金和以稀土或钇为基的二元稀土中间合金。 稀土中间合金的基本用途是作稀土添加剂。它的生产方法视原料情况和使用要求而定,主要有熔合法、熔盐电解法、金属热还原法和粉末冶金法。 混合稀土金属由几种或十几种稀土金属自然组成具有金属特性的物质。常用的有铈组混合稀土金属、富铈混合稀土金属和富镧混合稀土金属。 铈组混合稀土金属按外来译音又称米什金属,是人们最早应用而又常用的稀土金属合金。基本的稀土成分是镧、铈、镨和钕,根据不同的矿物原料制得的铈组混合稀土金属,其稀土元素配分范围为Ce45%~48%、La17%~30%、Pr4%~8%、Nd10%~18%,其他稀土元素1%~6%。工业产品纯度一般含 RE96%~99.5%和Fe0.5%~5%,其他杂质元素为硅、钙、镁和铝。铈组混合稀土金属的密度、熔点与沸点分别为6300~6600kg/m3、1089~1163K和3673~3973K。铈组混合稀土金属主要用于生产打火石、钢及有色金属合金的变性处理和微合金化,80年代的新用途是制造廉价的稀土永磁体和生产金属钐的还原剂。铈组混合稀土金属一般用熔盐电解法生产。 富铈混合稀土金属含铈高的稀土混合金属,一般铈占稀土总量的50%~60%,含La18%~28%、Pr4%~6%和Nd12%~20%,稀土品位为97%~99.7%。一些特殊富铈混合稀土金属的含铈量占稀土总量的90%,含La3%、Pr3%和 Nd4~6。富铈混合稀土金属主要用作钢铁和有色金属冶炼的稀土添加剂和用于生产贮氢合金。一般也用熔盐电解法生产。 富镧混合稀土金属含镧高的稀土混合金属,一般镧占稀土总量的40%~45%,含Ce、Pr、Nd分别低于5%、11%~13%和33%~37%,稀土品位为98%。一些特殊的富镧混合稀土金属的含镧量占稀土总量的80%~90%,含CeO%~3%、Pr3%~6%和Nd6%~11%。富镧混合稀土金属通常用作合金添加剂,它

纳米壳聚糖对金属离子的吸附研究

纳米壳聚糖对金属离子的吸附研究 作者:刘美静, 吕建洲 作者单位:辽宁师范大学生命科学学院,辽宁大连,116029 刊名: 安徽农学通报 英文刊名:ANHUI AGRICULTURAL SCIENCE BULLETIN 年,卷(期):2011,17(3) 参考文献(5条) 1.陈盛甲壳素脱乙酰基方法及测定比较 1996(08) 2.袁巨龙;刘盛辉;邢彤纳米技术的应用及发展动向[期刊论文]-浙江工业大学学报 2000(03) 3.郭敏杰;刘振;李梅壳聚糖吸附重金属离子的研究进展[期刊论文]-化工环保 2004(04) 4.袁巨龙;刘盛辉;邢彤纳米技术的应用及发展动向[期刊论文]-浙江工业大学学报 2000(03) 5.刘志挺溶剂蒸发法在微球制备中的应用及研究进展[期刊论文]-广东药学院学报 2007(05) 本文读者也读过(4条) 1.张军丽.张燕.潘庆才.ZHANG Jun-li.ZHANG Yan.PAN Qing-cai合成壳聚糖/DNS杂化材料及吸附重金属Pb2+的性能研究[期刊论文]-应用化工2011,40(2) 2.刘朋肿瘤弱酸性微环境响应壳聚糖基给药载体的研究[学位论文]2011 3.严文锦.许秀枝.王艰.李柱来.YAN Wen-jin.XU Xiu-zhi.WANG Jian.LI Zhu-lai含ZnS的壳聚糖-阿拉伯胶含药微囊的制备及研究[期刊论文]-海峡药学2011,23(5) 4.史佳伟.刘菁.严梅君.SHI Jia-wei.LIU Jing.YAN Mei-jun壳聚糖-g-聚丙烯酸/海泡石复合材料对Hg(Ⅱ)的吸附[期刊论文]-广州化工2011,39(5) 引用本文格式:刘美静.吕建洲纳米壳聚糖对金属离子的吸附研究[期刊论文]-安徽农学通报 2011(3)

稀土国家标准《镧铈金属》编制说明

稀土国家标准《镧铈金属》(预审稿)编制说明 一、工作简况 立项的目的和意义 镍氢电池是目前国内外混合动力汽车的首选电池。镍氢电池中储氢合金的主要来源是稀土金属镧和金属铈。有研究表明,部分替代,可使得合金相晶胞体积减小,吸氢量减少,合金在吸放氢过程中晶格膨胀率减小,使合金的微粉化程度和腐蚀变得缓慢,从而提高了合金的容量保持率。此外,在合金表面形成保护性氧化膜也有利于改善合金电极的循环稳定性。目前中国已开发成功九个系列,个规格的镍氢电池产品,形成了年产吨储氢合金材料和亿安时镍氢电池的生产规模,年产值约亿元人民币的镍氢电池产业。 该项目符合《国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知国发〔〕号》文件中对稀土新材料和新能源汽车的规划要求。 目前常用的元素替代法是混溶法,即分别生产出各种合金组分的单质,然后再按照一定的比例将其混合,通过高温熔炼炉将其制备成目标合金。由于、都是采用熔盐电解制备而得,分别制备单、单流程长、成本高,而且合金组分不均匀。此外,单质、化学活性极强,在空气中极易氧化,尤甚。在长途运输过程中,存在自燃的风险。如果在电解过程中,适当控制熔体中、的浓度比例和阴极析出速率,制得一定组分的合金,不仅可为储氢合金提供低成本母合金原料,而且可有效降低单、单的化学活性,抑制其氧化和燃烧行为,具有较好的应用前景。 镧铈金属产量高,应用广,但没有一个标准来规范产品质量,而是作为混合稀土金属标准的一个牌号存在。混合稀土金属是包括镧铈金属、富铈混合稀土金属和镨钕金属等一大类标准,不应替代单独的产品标准。制定该产品标准有利于镧铈金属的大量生产和销售,使市场处于有序、合理竞争的状态,进而促进稀土产业的发展。 任务来源 根据国家标准委关于下达年第三批国家标准制修订计划的通知(国标委发〔〕号),“国标委”《镧铈金属》国家标准制定计划正式下达,项目计划编号为,完成年限为年。全国稀土标准化技术委员会于年月日在福建省福州市召开的《年度第六次稀土标准工作会议》上完成了《镧铈金属》国家标准的任务进度、具体的时间节点安排及参与单位等具体问题的落实。《镧铈金属》国家标准由乐山有研稀土新材料有限公司牵头负责标准制订,报名参加起草单位有:包头稀土研究院、有研稀土新材料股份有限公司、赣州晨光稀土新材料资源股份有限公司、中国北方稀土(集团)高科技股份有限公司、湖南稀土金属材料研究院、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司、虔东稀土集团股份有限公司、四川江铜稀土有限责任公司、宁波复能新材料股份有限公司、内蒙古稀奥科贮氢合金有限公司等,同时确定标准制定工作进度,年月日前起草单位提出标准意见稿发至各有关单位及稀土标委会秘书处征求意见;

稀土元素铈及其应用(新)

稀土元素铈及其应用 在稀土这个元素大家族中,铈是当之无愧的“老大哥”。其一,稀土在地壳中总的丰度为238ppm,其中铈为68ppm,占稀土总配分的28%,居第一位;其二,铈是在发现钇(1794年)九年之后,被发现的第二个稀土元素。 1803年,瑞典化学家伯采利乌斯(J.J.Berzelius)和他的老师黑新格尔(W.Hisingerr)在分析瑞典产的Tungsten矿(“重石”之意)时,发现了一种与“钇土”性质十分相似但又完全不同的新元素—“铈土”。在他们提出的发现报告中,将其命名为Cerium(铈),以纪念1801年发现的小行星——谷神星(Ceres)。 严格说来,最初发现的“铈土”只能算作是铈的富集物,或者说是与镧镨钕等共生在一起的轻稀土混合氧化物,当时镧镨钕等尚隐藏在“铈土”中未被发现。但无论如何,在稀土这17个相貌极为相似的孪生兄弟姐妹中,铈最容易辨认。因为铈有个显著的化学特性,除了象其他稀土元素通常以三价状态存在外,他还会以四价状态稳定存在。这种离子价态的差异性必然会扩大化学性质的差异性,利用这种差异性就能比较容易地把铈同相邻的其他稀土元素分离开来,因而就出现了化学法提铈。这便于化学家们对铈的提取和认识,加上他资源丰富易提取,比其他稀土产品价格便宜,也就使他成为最早有实际用途的稀土。 尽管如此,由于化学家们最初被困惑在不断发现新稀土的“迷宫”中,直到发现“铈土”的83年后,才为铈(也是稀土)找到第一个用途——用作汽灯纱罩的发光增强剂。1886年,奥地利人韦尔斯巴赫(Auer Von Welsbach)发现,将99%的氧化钍和1%的氧化铈加热时,会发出强光,用于煤汽灯纱罩可以大大提高汽灯的亮度。而汽灯在当时电灯尚未普及的欧洲是照明的主要光源,对于工业生产、商贸和生活至关重要。而18世纪90年代开始,汽灯纱罩的大规模生产,增加了钍和铈需求,有力推动了世界范围内对稀土矿藏的勘察,在巴西和印度陆续发现了大型独居石矿,遂发展成为所谓的独居石工业,也就是早期稀土工业。尽管第一次世界大战后,电灯逐步取代了煤气灯,但铈又不断开拓出新的用途。 1903年,找到了铈的第二大用途——还是那位奥地利人韦尔斯巴赫,发现铈铁合金在机械摩擦下能产生火花,可以用来制造打火石。铈的这种经典用途,至今已有100年的历史。吸烟的人都知道打火机要用打火石,但许多人却不了解稀土,更不知道是其中的铈在给人们带来了火种。只是如今,打火石遭遇压电陶瓷的有力挑战,产量已经大减。这期间,还发现铈基合金(如Th2Al-RE)可用作电子设备和真空管的吸气剂。 1910年,发现了铈的第三大用途,用于探照灯和电影放映机的电弧碳棒。与汽灯纱罩类似,铈可以提高可见光转换效率。探照灯曾是战争防空的重要用具。电弧碳棒也曾是放映电影不可缺少的光源。 以上铈的三大用途也代表了稀土早期的三大用途,甚至可以说,早期的稀土工业完全建立在对铈的性能开发和利用上。50年代初,我国稀土工业也起步于这三大应用。这些用途都与发光有关。可以说铈作为稀土元素家族的优秀代表,一开始就作为“光明使者”在为人类造福。 20世纪30年代起,氧化铈开始用作玻璃脱色剂、澄清剂、着色剂和研磨抛光剂。二氧化铈作为化学脱色剂和澄清剂可以取代有剧毒的白砒(氧化砷)从而减少操作和环境污染。铈钛黄颜料用作玻璃着色剂可以制造出漂亮的亮黄色工艺美术玻璃。氧化铈作为主成分制造的各种规格的抛光粉,已完全取代铁红抛光粉,大大提高了抛光效率和抛光质量,早期用于平板玻璃和眼睛片抛光,如今已广泛应用于阴极射线管(CRT)玻壳、各种平板显示,光学玻璃镜头和计算机芯片等,既是铈的经典用途,也是目前铈的主要应用领域之一。铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,

壳聚糖特性及其应用

壳聚糖特性及其应用 作者简介:孔佳琦,女,本科,西北民族大学化工学院,专业:制药工程。 力芬,女,本科,西北民族大学化工学院,专业:环境工程。 摘要:壳聚糖是自然界中储量丰富天然高分子化合物,壳聚糖及其衍生物具有各种优良的性质,本文主要介绍了壳聚糖的特性以及其在不同方面的应用情况,为壳聚糖的研究发展提供依据和思路。 关键词:壳聚糖;特性;应用 壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素,是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的,化学名称为聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖。纯甲壳素和纯壳聚糖都是一种白色或灰白色透明的片状或粉状固体,无味、无臭、无毒性,纯壳聚糖略带珍珠光泽。在特定的条件下,壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应,可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物,从而扩大了壳聚糖的应用围。本文就壳聚糖的特性和应用进行阐述,为其研究和发展提供依据和思路。

1.特性 1.1抗菌性。壳聚糖是唯一一种天然的弱碱性多糖在弱酸溶剂中易于溶解,溶解后的溶液中含有氨基(NH2+),这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。壳聚糖的抗菌性会随着其浓度的增加而增强。壳聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有较强的抑制作用。 1.2吸附性。壳聚糖具有很强的吸附功能,特别是对重金属离子的吸附如对铜、汞、铅等离子的吸收。壳聚糖的吸附活性可以有选择地发挥作用。当然还可以吸附胆固醇、甘油三酯、胆酸、油脂[1]等。 1.3保湿性。壳聚糖衍生物分子中有许多活泼的亲水极性基团如-OH、-COOH及-NH2,这些基团可以使其显示出保湿性。对于羧基化壳聚糖,其羟基的含量远大于其他衍生物,且羧基的亲水性所以能够结合更多的水分。因此羧基化壳聚糖的吸湿、保湿性也就明显高于其他类型的壳聚糖衍生物。 1.4成膜性。壳聚糖是线性高分子聚合物,理化性能稳定,可生物降解,粘合性好,成纤成膜性能优良。吴国杰[2]等人研究了壳聚糖膜的制备方法和性能,探讨了壳聚糖溶液成膜的最佳工艺条件。 1.5调节作用。壳聚糖可激活体具有免疫功能的淋巴细胞,使其能分辨正常细胞和癌细胞,并杀死癌细胞。还能调

稀土离子光谱加宽与应用

稀土离子光谱加宽研究与应用 摘要:本文分析了稀土离子Tm3+上转换光谱之所以加宽的原因和其中的公式推导,详细介绍了其中的物理含义,并且对其在物理领域的可能实际应用进行了推测,通过对稀土离子的光谱半宽度的测量,我们分别可以应用碰撞致宽、压力致宽、电场致宽、磁场致宽机理对温度、电场、磁场的大小和强度等进行表征,从而可以制作出多功能非接触测量的材料。 关键词:光谱加宽稀土离子 引言:在大学普通物理和原子物理教材中的原子光谱线是按照玻尔原子模型得出的, 每一条谱线对应的是一条没有宽度的几何线. 而在实际中得到的谱线总是有一定宽度, 之所以出现这种现象, 有发光原子自身的原因, 也有外部的原因。由于自身的物理性质或受到所处环境物理状态的影响,原子所发射或吸收的光谱线并不是单一频率的谱线。对与这种原子光谱变宽的现象,很多学者做了研究,严祖祺和阮可妃对原子的自发跃迁机制和原子自然加宽的公式进行了研究【1】.杨道生等人对原子光谱线的变宽因素进行了详细分析,将变宽的因素分为自然加宽,多普勒致宽,碰撞致宽,压力致宽和场致宽。其中场致宽包括电场致宽和磁场致宽【2】。本文将从Tm3+离子的自身物理性质和外部环境对其光谱加宽进行研究。 一.自然加宽 如果原子光谱谱线的自然宽度是绝对的细线,那原子发出的光就是纯粹的单色光,发光光子的能量必须完全确定,其频率、波长也必须完全确定。这就意味着,该波在空间上、时间上都应该是无限长的波。但事实上,原子的发光是间歇性的,每次向空间发射一个有限长度的波列或波包。波的有限长度正是光子在空间位置的不确定量Δx,根据不确定性关系可知,光子的动量有不确定量Δp。根据,光子的波长并不唯一确定。这说明该波是由无数频率不等但相差很小的简谐波叠加而成的。因此原子发出的光也就不可能是纯粹的单色光,原子光谱的谱线的自然宽度就不可能是绝对细线了。 原子光谱之所以产生,是因为各激发态的原子向较低能级跃迁。如果原子发光光子的波长不唯一确定,那光子的能量也不唯一确定。微观客体最重要的特性是波粒二象性,原子不仅是粒子,而且具有波的性质。对处于激发态的原子,因其寿命Δt较短,根据不确定性关系,激发态的原子能级有不确定量ΔE。以氢原子第一激发态为例,其能级值并不严格等于-3.4eV,而应该有一定的能级宽度ΔE,即氢原子第一激发态的能级值为-3.4eV±ΔE。基态原子是非常稳定的,其寿命Δt→∞,由不确定性关系可得,其能量的不确定性ΔE→0。所以我们基本可以认为基态能级宽度为0,其能级值理论上是唯一确定的值。 严祖祺在原子光谱自然加宽公式论证方法的讨论中,给出了自然加宽的推导方法。 因为对于发光物质来说,有很多电子处于激发态,所以在能带中的某一微小区域dE中,原子数dN应和相应的几率成正比,在通常情况下,在单位时间内因高能态原子自发跃迁所发射的频率为范围的光子数应和相应的能量间隔中的原子数dN成正比。所以光强随频率的分布为:

稀土元素镧及其应用(精)

稀土元素镧及其应用 在稀土元素家族中,锢无疑是个非常重要的成员。论地位和名气,他居于稀土家族主体“镧系元素”之首,作为15个元素的代表占据了化学元素周期表主表中的一个空格,并以他的名字来命名这个元素族系。论地壳中丰度为32ppm,占稀土总丰度的14.1%,仅次于铈和钕,居第三位。从发现年代看,他也仅排在钇和铈之后,是第三个被发现的稀土元素。 1839年,那位曾经发现铈的瑞典化学家伯采利乌斯(J.J.Berzelius),有一个瑞典学生名叫莫桑德(Car1 Mosander),在研究“铈土”时,分离并发现其中还隐藏着一种新元素,于是莫桑德便借用希腊语中“隐藏”一词把这种元素取名为”镧”。从此,镧便登上了被人类认识和利用的历史舞台。 镧之所以被较早发现,与他在元素周期表中的位置,也就是原子结构和性质密切相关。他居镧系元素之首,4f轨道上电子数为0,与其他元素发生化学反应时呈正三价。钪和钇虽然与他同在IIIB族,但不在一个周期,性质悬殊。与他紧邻的铈又能呈稳定正四价状态,也造成较大的化学性质差异,易于分离。而他与错钕等其他稀土元素之间又有铈相隔,因此镧比较容易同其他稀土分离并提纯。 稀土元素作为典型的金属元素,其金属活泼性仅次于碱金属和碱土金属。在17个稀土元素当中,按金属的活泼次序排列,由钪、钇到镧递增,又由镧到镥递减,属镧最为活泼。因此作为金属热还原工艺的还原剂,他可以用来还原制备其他稀土金属,而还原制备金属镧,则只能采用比他更为活泼的碱金属和碱土金属,通常采用金属钙作还原剂。 活跃的化学活性和丰富的储量,使镧广泛应用于冶金、石油、玻璃、陶瓷、农业、纺织和皮革等传统工业领域。尽管生产镧并不困难,但为了降低成本,在充分发挥镧及稀土共性的前提下,经常以混合轻稀土或富镧稀土的产品形式使用。 稀土作为金属材料的净化和变质剂,通常以混合稀土金属或中间合金的形态来使用。而镧作为最活泼的一员,在去除氧、硫、磷等非金属杂质和铅、锡等低熔点金属杂质,以及细化晶粒等方面自然会发挥首当其冲的作用。只是他经常和铈错钕等轻稀土弟兄们一起协同作战。当然,也能同其他金属协同作战,如在铅中加入富镧稀土金属(0.01‰~0.2‰)和铁(0.005‰~ 0.1‰),可明显提高抗折拉性能,使铅板机械强度提高上百倍。不仅改善了铅板防辐射性能,还扩大了合金基材的应用范围。以银-氧化镧复合镀层取代纯银作为电接触材料,可节约用银70%~90%,有很大经济效益。 20世纪80年代,石泊裂化催化剂曾经是稀土最大应用领域,因为稀土用作Y 型沸石催化剂,以镧的催化活性最强。在美国一直采用富镧稀土作为石油裂化催化

铈及其应用发展

铈及其应用发展 在稀土这个元素大家族中,铈是当之无愧的“老大哥”。其一,稀土在地壳中总的丰度为238ppm,其中铈为68ppm,占稀土总配分的28%,居第一位;其二,铈是在发现钇(1794年)9年之后,被发现的第二个稀土元素。 1803年,瑞典化学家伯采利乌斯(J.J.Berzelius)和他的老师黑新格尔(W.Hisingerr)在分析瑞典产的Tungsten矿(“重石”之意)时,发现了一种与“钇土”性质十分相似但又完全不同的新元素一“铈土”。在他们提出的发现报告中,将其命名为Cemm(铈),以纪念1801年发现的小行星一谷神星(Ceres)。 严格说来,最初发现的“铈士”只能算作是饰的富集物,或者说是与镧镨钕等共生在一起的轻稀土混合氧化物,当时镧镨钕等尚隐藏在“铈土”中未被发现。但无论如何,在稀土这17个相貌极为相似的孪生兄弟姐妹中,铈最容易辨认。因为铈有个显著的化学特性,除丁象其他稀土元素通常以三价状态存在外,他还会以四价状态稳定存在。这种离子价态的差异性必然会扩大化学性质的差异性,利用这种差异性就能比较容易地把铈同相邻的其他稀土元素分离开来,因而就出现了化学法提铈。这便于化学家们对铈的提取和认识,加上他资源丰富易提取,比其他稀土产品价格便宜,也就使他成为最早有实际用途的稀土。 尽管如此,由于化学家们最初被困惑在不断发现新稀土的“迷宫”中,直到发现“铈土”的83年后,才为铈(也是稀土)找到第一个用途一用作汽灯纱罩的发光增强剂。1886年,奥地利人韦尔斯巴赫(AuerVonWeldach)发现,将99%的氧化钍和1%的氧化铈加热时,会发出强光,用于煤汽灯纱罩可以大大提高汽灯的亮度。而汽灯在当时电灯尚未普及的欧洲是照明的主要光源,对于工业生产、商贸和生活至关重要。而18世纪90年代开始,汽灯纱罩的大规模生产,增加了钍和铈需求,有力推动了世界范围内对稀土矿藏的勘察,在巴西和印度陆续发现了大型独居石矿,遂发展成为所谓的独居石工业,也就是早期稀土工业。尽管第一次世界大战后,电灯逐步取代了煤气灯,但铈又不断开拓出新的用途。 1903年,找到了铈的第二大用途一还是那位奥地利人韦尔斯巴赫,发现铈铁合金在机械摩擦下能产生火花,可以用来制造打火石。铈的这种经典用途,至今已有100年的历史。吸烟的人都知道打火机要用打火石,但许多人却不了解稀土,更不知道是其中的铈在给人们带来了火种。只是如今,打火石遭遇压电陶瓷的有力挑战,产量已经大减。这期间,还发现铈基合金(如Th2dl-RE)可用作电子设备和真空管的吸气剂。 1910年,发现了铈的第三大用途,用于探照灯和电影放映机的电弧碳棒。与汽灯纱罩类似,铈可以提高可见光转换效率。探照灯曾是战争防空的重要用具。电弧碳棒也曾是放映电影不可缺少的光源。 以上铈的三大用途也代表了稀土早期的三大用途,甚至可以说,早期的稀土工业完全建立在对铈的性能开发和利用上。50年代初,我国稀土工业也起步于这三大应用。这些用途都与发光有关。可以说铈作为稀土元素家族的优秀代表,一开始就作为”光明使者”在为人类造福。 20世纪30年代起,氧化铈开始用作玻璃脱色剂、澄清剂、着色剂和研磨抛光剂。二氧化铈作为化学脱色剂和澄清剂可以取代有剧毒的白磁(氧化碑)从而减少操作和环境污染。铈钛黄颜料用作玻璃着色剂可以制造出漂亮的亮黄色工艺美术玻璃。氧化铈作为主成分制造各种规格的抛光粉,已完全取代铁红抛光粉,大大提高了抛光效率和抛光质量,早期用于平板玻璃和眼睛片抛光,如今已广泛应用于阴极射线管(CRT)玻壳、各种平板显示,光学玻璃镜头和计算机芯片等,既是铈的经典用途,也是目前铈的主要应用领域之一。铈作为玻璃添加剂,能吸收紫外线与红外线,已被大量应用于汽车玻璃。不仅能防紫外线,还可降低车内温度,从而节约空调用电。从1997年起,日本汽车玻璃全加人氧化饰,1996年用于汽车玻璃的氧化铈至少有2000

开题报告-壳聚糖纳米粒子吸附铜离子的性能研究

毕业论文开题报告 高分子材料与工程 壳聚糖纳米粒子吸附铜离子的性能研究 一、选题的背景和意义 壳聚糖分子中含有羟基,乙酰基和氨基,这决定了壳聚糖可进行多功能基团的化学反应。作为自然界唯一带有阳离子的天然多糖,具有独特的生物性能,故在纳米载药、载基因体系中倍受青睐[7-8]。壳聚糖如此多的生物活性使它在医药和生物材料领域备受关注,正在作为一种新型的天然高分子材料应用于实践中。甲壳素和壳聚糖都可以形成分子内和分子间氢键。甲壳素分子内有-OH-和-CO-基团,分子链之间存在强烈的氢键,所以几乎不溶于水及一般的有机溶剂、稀酸、稀碱或浓碱。而壳聚糖分子内有-OH,-NH 2 ,-O基团,也可以形成多种分子内氢键,但是与甲壳素不同的是其分子链的刚性和堆积密 度均小于甲壳素,所以其溶解性较甲壳素好。在稀酸中,壳聚糖的-NH 2被质子化为-NH 3 +, 破坏了原有的氢键和晶格结构,此时-OH与水分子结合,从而使壳聚糖溶解。壳聚糖为亲水性阳离子聚合物,在乙酸溶液中能产生聚电解质效应。在极稀的壳聚糖溶液中,壳聚糖的分子链充分伸直,类似刚性结构。甲壳素和壳聚糖是少数带正电荷的天然产物之一,具有许多独特的物理、化学性质和生物功能,又具有许多独特的生理活性,是一种非常有价值的新材料。 因CS本身所具有的特性,引起了人们的极大兴趣,在过去的30年中,其在农业、工业和医药领域中的应用发展迅速。在农业中,CS曾被用作一种抗病毒液添加到肥料中,帮助植物抵抗病毒侵害,以及作为重金属修复剂应用于农业和工业中。CS还曾作为一种化妆品添加剂和纺织品助染剂而广泛应用。在造纸的过程中也常加入CS作为加固剂。CS同时具有的生物活性、抗血凝成分和杀菌效果使其在外科手术中也有应用。。纳米粒子由于具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应而显示出独特的物理化学特性,近年来, 以CS 为原料制备的纳米粒子由于其在药物运输、基因治疗、污水处理等方面具有广泛的用途而备受关注, 成为当前的研究热点。在水处理方面,壳聚糖可用作吸附剂、絮凝剂、重金属离子螯合剂等。其最大优点是不会产生二次污染,目前最大用量是作为无毒的阳离子絮凝剂处理有机废水和螯合废水中的有毒金属离子。相信结合两者的特性制备壳聚糖纳米粒子来处理有机废水和螯合废水中的有毒金属离子也是一种新的探索。

稀土配合物发光的类型概述

稀土配合物发光的类型概述 稀土配位化合物的研究是稀土化学中最活跃的前沿领域之一。稀土发光配合物是一类具有独特性能的发光材料。 发光现象 当某种物质受到诸如光的照射、外加电场或电子束轰击等的激发后,只要该物质不会因此而发生化学变化,它总要回复到原来的平衡状态。在这个过程中,一部分能量会通过光或热的形式释放出来。如果这部分能量是以可见光或近可见光的电磁波形式发射出来的,就称为发光现象。这种能量的发射过程具有一定的持续时间。 对于发光现象的研究,从对它的光谱的研究(斯托克斯定则,1852年)开始,直到“发光”这一概念的提出(C H.魏德曼,1888年),人们只注意到了发光同热辐射之间的区别。1936年,CH.瓦维洛夫引入了发光期间这一概念(即余辉),并以此作为发元现象的另一个王要的判据,至此发光才有了确切的定义。 发光现象的两个主要的特征是:任何物体在一定温度下都有热辐射,发光是物体吸收外来能量后所发出的总辐射中超出热辐射的部分。当外界激发源对物体的作用停止后,发光现象还会持续一定的时间,称为余辉。 历史上人们曾以发光持续时间的长短把发光分为两个过程:把物质在受激发时的发光称为荧光,而把激发停止后的发光称为磷光。一般常以持续时间10-8s为分界,持续时间短于10—8s的发光被称为荧光,而把持续时间长于10—8s的发光称为磷光。现在,除了习惯上还保留和沿用这两个名词外,已不再用荧光和磷光来区分发光过程。因为任何形式的发光都以余辉的形式来显现其衰减过程,而衰减时间可以极短(<10—8s),也可能很长(十几小时或更长)。发光现象有着持续时间的事实,说明物质在接受激发能量和产生发光的过程中,存在着一系列的中间状态。 发光类型 1.对于各种发光现象,可按其被激发的方式进行分类:光致发光、电致发光、阴极射线发 光、x射线及高能粒子发光、化学发光和生物发光等。 (1)光致发光。光致发光是用光激发发光体引起的发光现象。它大致经过吸收、能量传递及光发射三个阶段。光的吸收及发射都发生于能级之间的跃迁,都经过激发态。而能量传递则是由于激发态的运动。 (2)电致发光。可将电能直接转换成光能的现象是电致发光(eIectroIuminescence)。过去又因这是在电场作用下产生的发光,还曾使用过“场致发光”的术语。 (3)阴极射线发光。发光物质在电子束激发下所产生的发光,被称做阴极射线发光(cathodeluminescenee)。通常电子束激发时,电子所具有的能量是很大的,都在几千电子伏以上,甚至达几万电子伏。和光致发光的情况相比,这个能量是巨大的。因此,阴极射线发光的激发过程和光致发光不一样,这是一个很复杂的过程。在光致发光的过程中,一个激发光于被发光物质吸收后,通常最多只能产生一个发光辐射的光子。但是,单从能量的观点来

稀土发光材料的研究现状与应用(综述)

稀土发光材料的研究现状与应用 材化092 班…指导老师:…. (陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021) 摘要稀土元素包括元素周期表中的镧系元素(Ln)和钪(Sc)、钇(Y),共17个元素。由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁产生的丰富的吸收和发射光谱,使其在发光材料中具有广泛的应用。稀土元素的特殊原子结构导致它们具有优异的发光特性,用于制造发光材料、电光源材料和激光材料,其合成的发光材料充分应用在照明、显示、医学、军事、安全保卫等领域中。稀土元素在我国的储量丰富,约占全世界的40%。本文综述了稀土发光材料的发光机理、发光特性、化学合成方法、主要应用领域以及稀土矿藏的开采方面存在的问题,并预测了今后深入研究的方向。 关键词稀土,发光材料, 应用 Current Research and Applications of rare earth luminescent materials Abstract Rare earth elements, including the lanthanides (Ln) and scandium (Sc) , yttrium (Y)of the periodic table, a total of 17 elements. a plenty of absorption and emission spectra in the light-emitting materials produced by the 4f electrons of rare earth ions transiting between different energy levels lead to a wide range of applications of rare earth luminescent materials. Special atomic structure of rare earth elements lead to their excellent luminescence properties, which is used in the manufacture of luminescent materials, the electric light materials and laser materials, 1 / 8

稀土元素的化学反应

稀土元素的化学反应 一、稀土元素简介 稀土元素是指周期表中第57(镧)~71(镥)号原子序的镧系元素,以及第三副族的钪和钇共17个元素,即镧La(lan)、铈Ce(shi)、镨Pr(pu)、钕Nd(nv)、钷Pm(po) 、钐Sm(shan) 、铕Eu(you) 、钆Gd(ga),铽Tb(te)、镝Dy(di)、钬Ho(huo)、铒Er(er)、铥Tm(diu)、镱Yb(yi)、镥Lu(lu)以及钇Y(yi)、钪Sc(kang)。它们在自然界中共同存在,性质非常相似,但彼此之间又存在有一些差别,这是由它们的原子和离子的电子结构决定的。由于这些元素发现的比较晚,又难以分离出高纯的状态,最初得到的是元素的氧化物,他们的外观似土,所以称它们为稀土元素。其实从它们在地壳中的含量(丰度)看,其中的某些元素并不稀少。 二、稀土元素的化学反应 1、稀土金属及合金制取 制备稀土金属,首先是制备出稀土氧化物、氯化物或氟化物后再用熔盐电解法或金属热还原法等制取金属。单一稀土金属的制备方法因元素不同而异。熔盐电解法被广泛用于制取稀土合金,金属热还原也可以直接制取某些具有实际价值的稀土合金。此外,国外还研究了其他制取稀土金属的还原方法。 (1) 熔盐电解法制取稀土金属与合金 熔盐电解法是用稀土的氧化物、氯化物或氟化物,与钙、钡、钠或钾的氯化物或氟化物组成的混合熔盐作为电解质,高温下进行电解。一般而言,熔盐电解法生产规模较大,适用于生产混合稀土金属、铈组或镨钕混合金属以及镧、铈、镨、钕等单一稀土金属,其产品纯度有限。钐、铕、铥、臆因蒸汽压高等原因不适宜用熔盐电解法制备。 (2) 金属热还原法制取稀土金属 根据化学热力学的计算,在一定温度、压力和物理条件下,一些碱金属或碱土金属与无水稀土氯化物反应可以将稀土氯化物还原为稀土金属,并与反应生成的渣相分离,这就是金属热还原法。 钙热还原稀土氟化物 2REF3(s)+3Ca(l) →2RE(l)+3CaF2(l) (1450-1750度) 锂热还原稀土氯化物 RECl3(l)+3Li(g) →RE(l)+3LiCl(g) (800-1100度) 镧、铈还原稀土氧化物 RE2O3(s) + 2La (l) →2RE(g) + La2O3 (s) (1200-1400度) 2RE2O3(s) + 3Ce(l) →4RE(g)+ 3CeO2(s) 2、稀土元素的活泼性及氧化还原性 (1)稀土元素的活泼性 稀土元素是典型的金属元素。稀土元素的化学活性很强,仅次于碱金属和碱土金属。 17种稀土元素中,按金属活泼性顺序排列,由钪→钇→镧递增,由镧→镥递减,即镧

镧镨铈混合稀土金属在Al_Si合金中的作用

镧镨铈混合稀土金属在A l-Si合金中的作用 赵 平1,陈云贵2,唐定骧2,涂铭旌2 (1.四川工业学院材料系,四川 成都 610039;2.四川大学,四川 成都 610065) 摘 要:本文研究了一种新型的镧镨铈混合稀土对铝硅合金中共晶硅的变质作用和铁相的作用。研究证明,镧镨铈混合稀土对A l-Si合金中共晶硅有着比富铈混合稀土更强的变质能力,其残余量在0.17%和0.24%之间即可使硅含量接近12%的铝硅二元合金得到良好变质;镧镨铈混合稀土有促进A l-Si合金中针状铁相析出的作用,为保证铝硅合金中不出现针状铁相,镧镨铈混合稀土的加入量以不超过0.45%为好。 关键词:镧镨铈混合稀土;共晶硅;变质;铁相 中图分类号:T B333 文献标识码:A 文章编号:1004-0277(2002)02-0020-03 长期以来,铸造行业中对铝硅合金的变质都是使用富铈混合稀土金属或富铈混合稀土合金[1~3]。富镧的镧镨铈混合稀土是近年来提取铈、钕以后出现的新型混合稀土,其中La的含量高达78~90%, Pr含量达到10~15%,而Ce含量则降低到5~10%,Nd含量不大于1%。这种稀土在铝硅合金中的应用及其研究,还没有见到过报导。本文的目的在于就这种镧镨铈混合稀土(简称LPC)对共晶型Al-Si合金中的共晶硅和铁相的作用进行研究,旨在找出LPC在铝硅合金中既能保证变质效果又能避免针状铁相出现的适当的加入量。 1 实验 铝硅合金的熔炼在电阻坩埚炉中进行。稀土变质温度均为750℃,保温40分钟。浇注试样的铸型均采用铸件厚度为13mm的Y型金属型。金属型预热温度均为250℃。拉伸试棒均采用机械加工得到,拉伸段直径为 8。拉伸试验均在岛津AG-T A10电子拉伸试验机上进行。 配制硅含量接近12%的铝硅二元合金,分别用0.15%、0.25%、0.35%、0.45%、0.55%和0.65%的富铈混合稀土金属(其组成为:Ce52.5%, La30.4%,Nd11.4%,Pr4.5%)和LPC金属(其组成为:La81.74%,Pr10.82%,Ce6.12%,Nd0.80%)变质,实验结果如表1所示。图1中GCe表示用富铈混合稀土金属变质,GLa表示用LPC金属变质。图1为根据表1中数据绘制的稀土残留量和试样抗拉强度的关系图,用以比较两种稀土的变质能力。 表1 实验结果 Table1 Data of the experiment 试 样稀土添加量/%稀土残留量/% b/M Pa Ce10.15136 Ce20.250.18138 Ce30.350.25141 Ce40.450.33176 Ce50.550.39184 Ce60.650.45186 La10.15140 La20.250.17138 La30.350.24169 La40.450.29178 La50.550.35190 La60.650.41196 第23卷第2期2002年4月 稀 土 Chinese Rar e Eart hs Vo l.23,N o.2 A pril2002 收稿日期:2000-12-28 基金项目:四川省计委资助项目 作者简介:赵 平(1954-),男,四川宜宾人,副教授,主要研究方向为铝硅合金结构与制备工艺,ZrHx制备工艺及稀土在钢铁和有色合金中的应用等。

稀土发光材料的发光机理及其应用

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稀土发光材料的发光机理及其应用 作者:谢国亚, 张友, XIE Guoya, ZHANG You 作者单位:谢国亚,XIE Guoya(重庆邮电大学移通学院,重庆,401520), 张友,ZHANG You(重庆邮电大学数理学院,重庆,400065) 刊名: 压电与声光 英文刊名:Piezoelectrics & Acoustooptics 年,卷(期):2012,34(1) 被引用次数:2次 参考文献(19条) 1.周贤菊;赵亮;罗斌过渡金属敏化稀土化合物近红外发光性能研究进展[期刊论文]-重庆邮电大学学报(自然科学版) 2007(06) 2.段昌奎;王广川稀土光谱参量的第一性原理研究[期刊论文]-重庆邮电大学学报(自然科学版) 2011(01) 3.周世杰;张喜燕;姜峰轻稀土掺杂对TbFeCo材料磁光性能的影响[期刊论文]-重庆工学院学报 2004(05) 4.CARNALL W T;GOODMAN G;RAJNAK K A systematic analysis of the spectra of the lanthanides doped into single crystal LaF3 1989(07) 5.LIU Guokui;BERNARD J Spectroscopic properties of rare earths in optical materials 2005 6.DUAN Changkui;TANNER P A What use are crystal field parameters? A chemist's viewpoint[外文期刊] 2010(19) 7.蒋大鹏;赵成久;侯凤勤白光发光二极管的制备技术及主要特性[期刊论文]-发光学报 2003(04) 8.黄京根节能灯用稀土三基色荧光粉 1990(05) 9.VERSTEGEN J M P J A survey of a group of phosphors,based on hexagonal aluminate and gallate host lattices 1974(12) 10.PAN Yuexiao;WU Mingmei;SU Qiang Tailored photoluminescence of YAG:Ce phosphor through various methods 2004(05) 11.KIM J S;JEON P E;CHOI J C Warm-whitelight emitting diode utilizing a single-phase full-color Ba3MgSi2O8:Eu2+,Mn2+ phosphor[外文期刊] 2004(15) 12.苏锵;梁宏斌;王静稀土发光材料的进展与新兴技术产业[期刊论文]-稀土信息 2010(09) 13.SIVAKUMAR S;BOYER J C;BOVERO E Upconversion of 980 nm light into white light from SolGel derived thin film made with new combinations of LaF3:Ln3+ nanoparticles[外文期刊] 2009(16) 14.WANG Jiwei;TANNER P A Upconversion for white light generation by a single compound[外文期刊] 2010(03) 15.QUIRINO W G;LEGNANI C;CREMONA M White OLED using β-diketones rare earth binuclear complex as emitting layer[外文期刊] 2006(1/2) 16.BUNZLI J C G;PIGUET C Taking advantage of luminescent lanthanide ions 2005 17.WANG Leyu;LI Yadong Controlled synthesis and luminescence of lanthanide doped NaYF4 nanocrystals[外文期刊] 2007(04) 18.LINDA A;BRYAN V E;MICHAEL F Downcoversion for solar cell in YF3:Pr3+,Yb3+ 2010(05) 19.TENG Yu;ZHOU Jiajia;LIU Jianrong Efficient broadband near-infrared quantum cutting for solar cells 2010(09) 引证文献(2条) 1.杨志平.梁晓双.赵引红.侯春彩.王灿.董宏岩橙红色荧光粉Ca3Y2(Si3O9)2:Eu3+的制备及发光性能[期刊论文]-硅酸盐学报 2013(12) 2.严回.孙晓刚.王栋.吕萍.郑长征C24H16N7O9Sm 的晶体合成、结构与性质研究[期刊论文]-江苏师范大学学报(自然科学版) 2013(3) 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/9b2565984.html,/Periodical_ydysg201201028.aspx

稀土聚合物发光材料

稀土聚合物发光材料 李建宇 (北京工商大学化工学院 北京 100037) 摘 要 近年来稀土聚合物发光材料显现出广泛的应用前景,它主要包括两类材料:稀土配合物-聚合物发光材料和长余辉发光塑料。本文介绍掺杂型稀土配合物-聚合物材料用于有机电致发光和荧光塑料的研究状况;评述键合型稀土配合物-聚合物发光材料的几种合成方法;并对长余辉发光塑料作简要概述。 关键词 稀土 聚合物 复合材料 发光材料 由于稀土元素具有独特的电子层结构,稀土化合物表现出许多优异的光、电、磁功能,尤其是稀土元素具有一般元素所无法比拟的光谱学性质,稀土发光材料格外引人注目。稀土发光材料广泛应用于照明、显示和检测三大领域,形成了工业生产和消费市场规模,并正在向其他新兴技术领域拓展,因而稀土聚合物发光材料应运而生,目前它主要分为两类:稀土配合物-聚合物发光材料和长余辉发光塑料。 1 稀土配合物-聚合物发光材料 稀土配合物在发光与显示领域表现出独特的荧光性能,但是往往又因其自身固有的在材料性能方面的缺陷限制了它的应用。制成发光稀土配合物-聚合物复合材料,可以改善它的应用性能,拓宽它的应用范围。制备方法分为两种:掺杂法和键合法。前者实用、简便,但稀土配合物与高分子基质之间相容性差,不可避免地出现相分离和荧光猝灭等现象;后者克服了掺杂型材料中稀土配合物与高分子基质亲和性小、材料透明性和力学性能差等缺点,为获得宽稀土含量、高透光率的稀土高分子功能材料提供了可能,但制备工艺比较复杂。 111 掺杂型稀土配合物-聚合物发光材料 掺杂型稀土配合物-聚合物发光材料,即是直接将发光稀土配合物作为添加成分掺杂于高分子基质中,大多数稀土聚合物发光材料都是这样制备的,在许多领域得到应用。 11111 有机电致发光材料 有机电致发光(organic electroluminescence,OE L) 是目前国际上的一个研究热点,它具有高亮度、高效率,低压直流驱动,可与集成电路匹配,易实现彩色平板大面积显示等优点。人们预言,不久的将来,OE L 将取代无机电致发光和液晶显示的地位,使平板显示技术发生革命。稀土配合物的发射光谱谱带尖锐,半高宽度不超过10nm,色纯度高,这一独特优点是其他发光材料所无法比拟的,因而有可能用以制作高色纯度的彩色OE L显示器。然而,以小分子稀土配合物作为OE L器件的发光层材料存在一个显著缺陷:真空蒸镀成膜困难,器件制备工艺复杂,在成膜和使用过程中易出现结晶,使层间的接触变差,从而影响器件的发光性能和缩短器件的使用寿命。因此,经常将配合物与导电高分子(如聚乙烯咔唑,PVK)掺杂后采用旋涂的方法来制备发光层。为了保证掺杂均匀,须将稀土配合物和PVK共溶于易挥发的有机溶剂(如氯仿)。Zhang等以氯仿为溶剂,将Tb(AH BA)3 (AH BA为邻氨基24十六烷基苯甲酸)掺杂于PVK制备发光层,获得了良好的成膜性能和较为理想的发光亮度。董金凤等将红色荧光配合物Eu(TT A) m (TT A 为α2噻吩甲酰三氟丙酮)与PVK共混,制备单层器件,发光层成膜性能得到改善,器件的稳定性得到提 高。如果直接用Eu(TT A) m制成单层器件,则不能产生电致发光,这是由于配合物的成膜性能差,无法形成均匀致密的薄膜,施加电压后存在很大的漏电流。 陶栋梁等报道了将Tb(aspirin) 3 Phen(aspirin为乙酰水 11 2005年第5期 中国照明电器 CHI NA LIG HT&LIG HTI NG

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