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树脂柱串联法分离地质样品中Sr-Nd-U

岩矿测试 2023年第1期42卷 102-113页

作者：骆正骅李超赖正王晨羽郭玉龙段知非徐娟杨守业海洋地质国家重点实验室(同济大学) 上海200092 同济大学海洋与地球科学学院上海200092 GFZ German Research Centre for Geosciences Earth Surface GeochemistryTelegrafenbergPostdam 14473Germany

Sr、Nd、U等同位素体系被广泛应用于地球表生过程中年代测定及物源示踪等研究,高效地分离这些同位素体系,对于推广这些同位素方法的应用具有重要现实意义。若要同时分析地质样品中Sr、Nd、U三种元素的同位素,现有方法往往需要消解两份样... 详细信息

Sr、Nd、U等同位素体系被广泛应用于地球表生过程中年代测定及物源示踪等研究,高效地分离这些同位素体系,对于推广这些同位素方法的应用具有重要现实意义。若要同时分析地质样品中Sr、Nd、U三种元素的同位素,现有方法往往需要消解两份样品,一份用于Sr-Nd而另一份用于U的分离提纯。这种方法不但增加了样品用量,而且需要多次蒸干溶液转换介质,既延长了分离流程也增加了样品被污染的风险。为了提高样品利用率和分析效率,本文通过将树脂柱串联改进了分离流程,提出一种仅需消解一份样品,便可同时提取Sr、Nd、U三种元素的新方法。本方法中Sr的分离采用Sr特效树脂,包含Nd在内的稀土元素(REE)的分离采用AG50W-X8树脂,U的分离采用UTEVA特效树脂。实验中将三种树脂柱串联,采用3mol/L硝酸淋洗液淋洗,同步进行平衡树脂、上样、洗杂志,避免了蒸干操作。分离后的淋出液使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测试元素含量。结果表明:U的回收率接近99.9%,Sr的回收率超过90%,Nd的回收率超过80%;同时三种树脂柱串联的分离流程,主要基体元素(K、Ca、Na、Ba、Fe、Rb等)的去除率均超过99%,降低了对Sr、Nd、U高精度同位素分析的干扰;REE中的Sm则可以通过后续使用Ln树脂等进一步去除。此外,本文还交换了Sr特效树脂和UTEVA树脂的位置,比对两种不同串联顺序对分离结果的影响,结果表明两种树脂柱串联顺序对目标元素的分离并无显著影响。使用该方法可以有效地实现Sr、Nd、U的分离,在减少操作步骤的同时节省约一半的样品用量,提高了同位素分析效率。

关键词： Sr Nd U 串联树脂柱回收率同位素分离电感耦合等离子体质谱法

Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2019年第12期48卷 4046-4052页

作者：陈晓亚李全安李志涛王颂博张帅关海昆西安理工大学陕西西安710048 河南科技大学河南洛阳471023 有色金属共性技术河南省协同创新中心河南洛阳471023

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响,结合错配度理论、位错密度的变化规律讨论了合金晶粒细化的机理,并从细晶强化和析出强化等方面阐述了合金强化... 详细信息

采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和电子拉伸试验机等设备研究了Nd对Mg-13Gd-0.5Zr合金组织和力学性能的影响,结合错配度理论、位错密度的变化规律讨论了合金晶粒细化的机理,并从细晶强化和析出强化等方面阐述了合金强化机制。研究发现Mg-13Gd-0.5Zr合金的组成相主要有α-Mg、Mg5Gd,Nd的加入在合金中形成了新相Mg41Nd5,并细化了合金晶粒。Nd的加入显著提高了Mg-13Gd-0.5Zr合金的室温和高温力学性能,当Nd的添加量为2%(质量分数)时,合金在室温和高温下的力学性能达到最大值279MPa(室温)、319MPa(250℃),合金力学性能的提高主要归因于Mg5Gd和Mg41Nd5相的析出强化和细晶强化的双重效果。Mg-13Gd-2Nd-0.5Zr合金在不同温度下的断裂方式主要以脆性断裂为主,随着拉伸温度的升高由脆性断裂向韧性断裂转变。

关键词： Mg-13Gd-0.5Zr Nd 显微组织力学性能细化机理

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羧基化氧化石墨烯对Nd的吸附

核化学与放射化学 2022年

作者：陶武清张生栋兰友世杨素亮田国新中国原子能科学研究院放射化学研究所

氧化石墨烯由于具有大的比表面积和丰富的含氧官能团,在水环境治理领域引起了广泛的关注。对氧化石墨烯进行羧基化改性处理,系统地研究了溶液pH、离子强度、反应时间和初始浓度等因素对羧基化氧化石墨烯吸附性能的影响,发现羧基化氧化... 详细信息

氧化石墨烯由于具有大的比表面积和丰富的含氧官能团,在水环境治理领域引起了广泛的关注。对氧化石墨烯进行羧基化改性处理,系统地研究了溶液pH、离子强度、反应时间和初始浓度等因素对羧基化氧化石墨烯吸附性能的影响,发现羧基化氧化石墨烯对Nd具有很强的吸附能力。羧基化氧化石墨烯吸附Nd的速率很快,能在10 min内吸附大部分的Nd,并在30 min内达到吸附平衡,符合准二级动力学模型。吸附性能几乎不受离子强度影响,吸附等温线符合Langmuir模型,说明吸附过程是单层化学吸附。通过羧基化氧化石墨烯材料对Nd的吸附行为研究,为水处理中的稀土元素分离提供一个新的选项。

关键词：氧化石墨烯羧基化稀土元素 Nd 吸附

Nd掺杂钙钛锆石(CaNdZrTiO)相变行为的研究

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有色金属科学与工程 2023年

作者：提学超李伟民西南科技大学国防科技学院四川航天职业技术学院汽车工程系

为研究钙钛锆石对放射性元素Am3+的稳定固化作用，以Nd3+为Am3+的模拟元素，系统研究了高温固相法制备Ca1-xNdxZrTi2O7+x/2时，Nd3+异价取代钙钛锆石晶格中Ca2+位(0.0≤x≤1.0)所导致的相态演变行为。合成Ca1-xNdxZrTi2O7+x/2的XRD、Ra... 详细信息

为研究钙钛锆石对放射性元素Am3+的稳定固化作用，以Nd3+为Am3+的模拟元素，系统研究了高温固相法制备Ca1-xNdxZrTi2O7+x/2时，Nd3+异价取代钙钛锆石晶格中Ca2+位(0.0≤x≤1.0)所导致的相态演变行为。合成Ca1-xNdxZrTi2O7+x/2的XRD、Raman、BSE和EDS测试结果表明：钙钛锆石(Zirconolite)晶格对Nd3+离子的固溶量可达70 at %(x=0.7)，可有效实现对Am3+模拟元素Nd3+离子的固化。但随着Nd3+掺杂量(x≤0.3)增加，Zirconolite-2M晶格中O2-和Nd3+的无序化程度逐渐增加、(Ca/Nd)－O键长逐渐变小，直至(x=0.4)引起Zr4+、Ti4+附近的O2-配位数发生改变(ZrO7→ZrO8、TiO5→TiO6)，Zirconolite-2M晶格结构开始向Zirconolite-4M转变。x=0.5时，陶瓷体完全转变为Zirconolite--4M晶格且O2-和Nd3+有序度重新变高、Ti—O键长增加；直至x=0.6 、0.7陶瓷体仍为单一Zirconolite-4M结构，但晶格中O2-和Nd3+的有序度又逐渐降低，以至于在x=0.7陶瓷体亚晶格中微量Ca2+、Zr4+、Nd3+离子占位转变为烧绿石(Pyrochlore)结构。而在0.8≤x≤0.9范围内，Zirconolite-4M结构完全消失，陶瓷体为多相共存状态(Pyrochlore、ZrTiO4和Nd2(TiZr)4O11物相)。Nd3+完全取代Ca2+位(x=1.0)时，陶瓷体变为单一Nd2(TiZr)4O11固溶体相。陶瓷体晶粒的BSE和EDS分析证实了这种相变规律。

关键词： Nd -掺杂钙钛锆石-2M 相关系有序-无序

基于NdCoCu晶界重构的高抗蚀性钕铁硼磁体

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稀土 2023年

作者：卜梦凡张培金佳莹严密浙江大学材料科学与工程学院

抗蚀性差是长期限制多元多相钕铁硼永磁材料应用的关键问题之一。富Nd晶界相电极电位远低于Nd2Fe14B硬磁主相,是导致抗蚀性差的组织结构根源。本文基于晶界重构思路,设计并制备了Nd6Co13Cu (%,原子分数)高电位辅合金和(Pr, Nd)28.00Feba... 详细信息

抗蚀性差是长期限制多元多相钕铁硼永磁材料应用的关键问题之一。富Nd晶界相电极电位远低于Nd2Fe14B硬磁主相,是导致抗蚀性差的组织结构根源。本文基于晶界重构思路,设计并制备了Nd6Co13Cu (%,原子分数)高电位辅合金和(Pr, Nd)28.00FebalB1.03(%,质量分数)低稀土含量的2∶14∶1型主合金,通过双合金方法,制备了不同Nd6Co13Cu添加量的重构磁体,综合磁性能/抗腐蚀性能测试和显微组织结构/成分分析,揭示了重构磁体的性能变化规律和调控机理。结果表明,2%Nd6Co13Cu添加量的重构磁体综合性能优异,总稀土含量仅为28.46%,湿热环境下96 h腐蚀失重仅为0.28 mg/cm2,为相同稀土含量未重构磁体的26%,磁性能[Br=14.03 k G,Hcj=12.62 k Oe,(BH)max=48.55 MGOe]同样优于未重构磁体。在近(Nd, Pr)2Fe14B化学计量比的主合金中加入低熔点Nd6Co13Cu辅合金,可在低总稀土含量的前提下保证磁体的烧结致密度和综合磁性能,大幅降低富Nd相的体积分数,减少腐蚀源,抑制腐蚀沿晶界区域的扩展。此外,高电极电位Nd6Co13Cu添加可增加晶界区域的化学稳定性,降低电化学腐蚀原动力。综上所述,晶界重构方法提供了一种提升钕铁硼磁体抗蚀性的新途径。

关键词：钕铁硼晶界重构 Nd Co Cu 抗腐蚀性能磁性能

稀土Nd对Zn-5%Al合金显微组织和耐蚀性的影响

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中国有色金属学报 2017年第1期27卷 24-31页

作者：曹祖军孔纲车淳山华南理工大学材料科学与工程学院广州510640

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)研究Nd对Zn-5%Al合金显微组织的影响,采用电化学极化曲线和中性盐雾试验(NSS)研究不同Nd含量对Zn-5%Al合金耐蚀性的影响。结果表明:添加稀土Nd有效抑制初生η-Zn相的生长,显著增加共晶组... 详细信息

采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)研究Nd对Zn-5%Al合金显微组织的影响,采用电化学极化曲线和中性盐雾试验(NSS)研究不同Nd含量对Zn-5%Al合金耐蚀性的影响。结果表明:添加稀土Nd有效抑制初生η-Zn相的生长,显著增加共晶组织比例且组织致密;适量添加稀土Nd,有助于减小共晶组织层片间距。Nd易与Zn形成Nd_2Zn_(17)化合物富集在合金底表面,降低Nd的有效含量,减弱Nd的作用。Zn-5%Al合金耐蚀性随着Nd含量变化而变化,当Nd含量为0.06%时,合金的耐蚀性最好。

关键词： Zn-5%Al合金 Nd 显微组织耐蚀性

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钕在镁合金熔炼过程中行为的热力学分析

中国稀土学报 2020年第5期38卷 661-666,I0003页

作者：栗聖凯邹胜伟李明照山西工程职业学院冶金与环境工程系山西太原030009 太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024

通过理论计算方法对Nd在镁合金熔炼过程中的行为进行了热力学分析,结果表明:Nd和O的结合力大于Mg和O的结合力,镁合金熔体中如果存在MgO, Nd将夺取其中的氧,从而减少MgO对镁合金的不利影响;Nd与MgCl2容易进行反应,Nd的加入可以减少镁合... 详细信息

通过理论计算方法对Nd在镁合金熔炼过程中的行为进行了热力学分析,结果表明:Nd和O的结合力大于Mg和O的结合力,镁合金熔体中如果存在MgO, Nd将夺取其中的氧,从而减少MgO对镁合金的不利影响;Nd与MgCl2容易进行反应,Nd的加入可以减少镁合金中的Cl-,进而提高镁合金的耐蚀性能;Nd在镁合金中和MgO, MgCl2反应时会造成Nd的损耗,要考虑其损耗才能准确控制合金成分;Nd与镁合金的主成分Mg, Al形成化合物。

关键词：镁合金熔炼 Nd 热力学耐蚀性能

High-beam-quality, 5.4 J, 5 Hz diode-pumped Nd:YAG active mirror laser amplifier

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Chinese Optics Letters 2018年第12期16卷 42-44页

作者：刘晶李磊施翔春陈汝风王建磊陈卫标 Shanghai Key Laboratory of All Solid-State Laser aNd Applied Techniques Shanghai Institute of Optics and Fine MechanicsChinese Academy of Sciences

A high-beam-quality diode-pumped neodymium-doped yttrium aluminum garnet(Nd:YAG) active mirror laser amplifier was demonstrated. The size of the Nd:YAG crystal was 48 mm × 42 mm × 11 mm with 0.6 at.% Nd doped. When the pump energy was 26.8 J aNd the input energy was 0.3 J, the output pulse energy reached 5.4 J, aNd the pulse width of 11.3 ns at a 5 Hz repetition rate was obtained for the two gain modules in three-pass amplification, with correspoNding optical-to-optical efficiency of 21.2%. The beam quality was measured as M_x^2=2.48 aNd M_y^2=2.43 in horizontal aNd vertical directions, respectively.

关键词： YAG Hz diode-pumped Nd:YAG active mirror laser amplifier High-beam-quality Nd

钕铌共掺杂对V-Mo/Ti脱硝催化剂性能的影响

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有色金属工程 2022年第6期12卷 144-150页

作者：常峥峰黄力姚晔王虎纵宇浩高义博于洋大唐南京环保科技有限责任公司南京211111 南京工程学院环境工程南京211167

通过添加助剂可以提高催化剂脱硝活性,因此采用浸渍法,制备了Nd、Nb共掺杂的V-Mo/Ti脱硝催化剂,并采用XRD、N_(2)-吸附脱附、H_(2)-TPR、XPS、NH_(3)-TPD等测试手段对催化剂的物理化学性质进行分析。结果表明:经Nd、Nb改性后的催化剂H_... 详细信息

通过添加助剂可以提高催化剂脱硝活性,因此采用浸渍法,制备了Nd、Nb共掺杂的V-Mo/Ti脱硝催化剂,并采用XRD、N_(2)-吸附脱附、H_(2)-TPR、XPS、NH_(3)-TPD等测试手段对催化剂的物理化学性质进行分析。结果表明:经Nd、Nb改性后的催化剂H_(2)还原峰峰顶温度向低温方向移动,说明加入Nd、Nb后在一定程度上调节了催化剂活性组分的分散程度;V-Mo-Nd-Nb/Ti催化剂的O_(α)含量最高,有利于其脱硝性能;Nd和Nb的共掺杂催化剂的整体脱硝活性要优于V-Mo/Ti催化剂,在210℃下催化剂的脱硝效率能够达到71.8%,还能减少N_(2)O的生成。该催化剂还具备优良的抗SO_(2)、H_(2)O性能,反应28 h后,催化剂的脱硝效率依然能达到93%左右。

关键词：脱硝催化剂 V-Mo/Ti催化剂 Nd Nb 共掺杂