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Dy/Tm共掺石榴石镓酸盐粉末的制备及其性能研究

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中国稀土学报 2024年

作者：林子康刘杨洪智刘雯琪连政黄建辉江西理工大学稀土学院国家稀土功能材料创新中心

W-LED作为第四代照明光源，广泛应用在家居照明、医学照明等领域，近紫外激发单一基质荧光粉逐渐成为研究热点。本论文采用高温固相法制备了一系列稀土离子激活荧光粉：Y3Sc2Ga3O12:xDy3+和Y3Sc2Ga3O12:0.06Dy3+/yTm3+。通过测试样品的... 详细信息

W-LED作为第四代照明光源，广泛应用在家居照明、医学照明等领域，近紫外激发单一基质荧光粉逐渐成为研究热点。本论文采用高温固相法制备了一系列稀土离子激活荧光粉：Y3Sc2Ga3O12:xDy3+和Y3Sc2Ga3O12:0.06Dy3+/yTm3+。通过测试样品的XRD、荧光光谱、荧光寿命和SEM等性能对样品的物相、结构及发光性能进行了表征，并对其能量传递机制和CIE坐标进行了研究。XRD分析表明Dy3+和Tm3+均成功取代Y3+进入基质晶格。荧光光谱结果表明：Y3Sc2Ga3O12:xDy3+在监测波长为582nm下时的最佳激发波长为351nm；用最佳激发波长激发时Y3Sc2Ga3O12:xDy3+荧光粉发射黄光和蓝光，其发光强度随着Dy3+的浓度增加呈现先增大后减小的规律，Y3Sc2Ga3O12:0.06Dy3+发光强度最好。根据Dy3+和Tm3+的激发光谱，选取364nm波长激发Y3Sc2Ga3O12:0.06Dy3+/yTm3+荧光粉发光，通过调控Tm3+的掺杂比例实现Y3Sc2Ga3O12:0.06Dy3+/yTm3+最强发光并且发光颜色可调。通过监测不同浓度Tm3+掺杂下Dy3+的荧光寿命，验证了Dy3+/Tm3+之间存在能量传递。色坐标分析结果表明改变Tm3+的掺杂比例，可以实现发光颜色的调节，发光颜色从黄绿色到蓝紫色变化，其中Y3Sc2Ga3O12:0.06Dy3+/0.05Tm3+荧光粉的CIE色坐标为（0.3302，0.3401），最接近标准白光点（0.333，0.333）。实验结果表明：通过调节Dy3+/Tm3+掺杂比，Y3Sc2Ga3O12:Dy3+/Tm3+荧光粉可实现白光发射，在W-LED照明领域具有很好的应用价值。

关键词： Dy /Tm 共掺杂光谱性能荧光调控

不同尺寸Li_(6.4)La_(3)Zr_(2)Ga_(0.2)O_(12)颗粒与PEO复合制备高性能柔性固态电解质

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中国稀土学报 2024年第4期42卷 742-751,I0004页

作者：卢名亮吕义玮刘志亮李栋李小成闵志宇江西理工大学材料冶金化学学部江西赣州341000 洛阳理工学院材料科学与工程学院河南洛阳471023 江西理工大学动力电池与材料重点实验室江西赣州341000

固体聚合物电解质具有良好的灵活性、低界面阻抗、易加工等特点,具有广阔的应用前景。目前,聚合物电解质存在着室温下离子输运困难和离子电导率低的问题。采用溶液铸造法制备了石榴石Li_(6.4)La_(3)Zr_(2)Ga_(0.2)O_(12)(LLZGO)/聚乙烯... 详细信息

固体聚合物电解质具有良好的灵活性、低界面阻抗、易加工等特点,具有广阔的应用前景。目前,聚合物电解质存在着室温下离子输运困难和离子电导率低的问题。采用溶液铸造法制备了石榴石Li_(6.4)La_(3)Zr_(2)Ga_(0.2)O_(12)(LLZGO)/聚乙烯氧化物(PEO)复合聚合物电解质。通过优化LLZGO粒径,并与PEO结合,制备了高离子电导率的复合电解质。结果表明,当LLZGO粒径为0.5μm时,室温离子电导率为1.5×10^(-4)S·cm^(-1),制备的复合电解质的离子迁移数为0.343,在锂沉积/剥离试验中可稳定循环400 h。在60℃,2.7~4.0 V条件下,组装的Li/复合电解质/LiFePO_(4)电池首次放电比容量为141 mAh·g^(-1),在0.5 C倍率下,循环60次后放电比容量为121.4 mAh·g^(-1),具有良好的循环稳定性。通过优化LLZGO粒径,为提高复合电解质的界面性能、优化机械和电化学性能、开发高性能固体锂金属电池提供了一种可行的方法。

关键词：复合电解质全固态电池石榴石电解质粉离子电导率稀土

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调控电子陷阱增强长余辉材料CaAlSiO:Ce的发光性能

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中国稀土学报 2024年

作者：王博吴紫乐张嫚珈李承月冷毅帆游维雄江西理工大学材料科学与工程学院江西省稀土发光材料及器件重点实验室

陷阱深度是影响长余辉发光材料性能的重要因素，因此通过调控基质材料的陷阱深度获得良好的长余辉发光性能是目前研究的重点。本文采用高温固相法合成了长余辉材料Ca0.92-xAl2Si2O8：0.08Ce3+，xRE3+( RE3+= Pr3+，Dy3+)，通过分析共掺P... 详细信息

陷阱深度是影响长余辉发光材料性能的重要因素，因此通过调控基质材料的陷阱深度获得良好的长余辉发光性能是目前研究的重点。本文采用高温固相法合成了长余辉材料Ca0.92-xAl2Si2O8：0.08Ce3+，xRE3+( RE3+= Pr3+，Dy3+)，通过分析共掺Pr3+，Dy3+之后材料的物相结构，禁带宽度、陷阱深度等变化，发现Pr3+，Dy3+的掺入可以有效地增强Ca0.92-xAl2Si2O8：0.08Ce3+的长余辉发光性能，其主要原因是Pr3+，Dy3+的掺入可以调控材料的禁带宽度和陷阱深度，并且Pr3+具有比Dy3+更好的发光增强效果。EPR的结果表明杂质缺陷可能是电子陷阱的主要来源。研究结果表明利用稀土离子共掺来调控材料的陷阱深度是增强长余辉发光性能的有效方法。

关键词： Ce 长余辉发光陷阱深度调控

介孔活性炭制备、改性及吸附废水中重金属进展

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硅酸盐学报 2024年第1期52卷 333-346页

作者：冯博文洋刘丽 Jefferson Mabounda 江西理工大学江西省矿业工程实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学稀有稀土资源开发与利用省部共建教育部协同创新中心江西赣州341000

介孔活性炭作为一种具有高比表面积、大孔径和孔隙率体积、表面易于修饰、水热稳定性良好等特性的非硅基介孔功能材料,被广泛应用于催化、电化学、生物医药和吸附等诸多领域,成为国内外研究热点之一。本文综述了物理和化学活化法、硬模... 详细信息

介孔活性炭作为一种具有高比表面积、大孔径和孔隙率体积、表面易于修饰、水热稳定性良好等特性的非硅基介孔功能材料,被广泛应用于催化、电化学、生物医药和吸附等诸多领域,成为国内外研究热点之一。本文综述了物理和化学活化法、硬模板法、软模板法、溶胶-凝胶法制备介孔活性炭材料,比较了各种方法的优缺点,并阐述了非金属掺杂、过渡金属掺杂、稀有金属掺杂和表面功能化氧化改性对介孔活性炭材料进行结构改性和功能化方面的进展。另外,简述了介孔活性炭材料中在重金属污染中的去除应用,最后对介孔活性炭材料新的发展方向进行了展望。

关键词：介孔活性炭活化掺杂复合材料重金属

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钕铁硼表面脉冲电沉积Ni镀层工艺及性能研究

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有色金属科学与工程 2024年

作者：杨牧南罗三根卢耀军余黎明天津大学江西理工大学国瑞科创稀土功能材料(赣州)有限公司

基于当前钕铁硼产业的发展需求以及表面防护技术所面临的问题，引入脉冲电沉积技术，采用脉冲电沉积改善钕铁硼磁体表面耐蚀性，通过优化占空比、频率和电流密度等工艺，获得低缺陷率、高表面综合质量的Ni镀层。镀层腐蚀电位由-894.36 m... 详细信息

基于当前钕铁硼产业的发展需求以及表面防护技术所面临的问题，引入脉冲电沉积技术，采用脉冲电沉积改善钕铁硼磁体表面耐蚀性，通过优化占空比、频率和电流密度等工艺，获得低缺陷率、高表面综合质量的Ni镀层。镀层腐蚀电位由-894.36 mV提升至-680.0 mV，腐蚀电流密度达3.5×10-6A/cm2，有效降低了镀层腐蚀倾向和腐蚀速率。结合镀层表面形貌分析发现占空比和频率调控可降低浓差极化，而电流密度调控则有利于镀层表面质量的提升。

关键词：钕铁硼磁体脉冲电沉积工艺参数耐腐蚀性

硅基介孔材料的合成、功能化及对金属的吸附研究进展

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化工进展 2024年第9期43卷 5063-5078页

作者：刘丽冯博文洋古启雄江西理工大学矿冶环境污染防控江西省重点实验室江西赣州341000 江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学稀有稀土资源开发与利用省部共建教育部协同创新中心江西赣州341000

硅基介孔材料是一类具有“里程碑式”意义的新兴材料,其具有可调孔径、高比表面积、有序孔体系、易于功能化的稳定骨架等独特的结构和性能。发展至今,这些材料应用领域仍在不断扩展,尤其在吸附废水中的污染物和金属分离方面有着显著的... 详细信息

硅基介孔材料是一类具有“里程碑式”意义的新兴材料,其具有可调孔径、高比表面积、有序孔体系、易于功能化的稳定骨架等独特的结构和性能。发展至今,这些材料应用领域仍在不断扩展,尤其在吸附废水中的污染物和金属分离方面有着显著的优势。本文首先简要介绍了硅基介孔材料的研究工作,其中M41S和SBA系列介孔材料的研究最为广泛;综述了硅基介孔材料的制备要素,包括模板剂、硅源、合成条件,以及三者之间的相互作用对材料合成的影响;材料改性是研究的热点,对无机、有机和其他改性三个部分的研究工作做了总结,阐述了功能化修饰在材料的结构和性能方面的作用;最后探讨了这些材料在金属吸附方面的应用及其对金属的吸附特性和机理,并展望了硅基介孔材料在合成和应用方面的发展方向,为其在实际中的工程应用提供理论依据。

关键词：二氧化硅介孔合成复合材料吸附

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钕铁硼表面双向脉冲电沉积Ni-Cr合金镀层工艺及耐腐蚀性研究

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江西冶金 2024年

作者：杨牧南罗三根邹雅茹余黎明天津大学材料科学与工程学院国瑞科创稀土功能材料(赣州)有限公司江西理工大学稀土学院

钕铁硼(NdFeB)材料在新能源汽车、风力发电等领域广泛应用。但是，磁体易被腐蚀，不利于应用产品的稳定性。本研究采用双向脉冲电沉积技术，考察了不同的脉冲参数(pH值、电流密度、正向占空比、Cr盐浓度)对Ni基镀层耐腐蚀性和微观结构... 详细信息

钕铁硼(NdFeB)材料在新能源汽车、风力发电等领域广泛应用。但是，磁体易被腐蚀，不利于应用产品的稳定性。本研究采用双向脉冲电沉积技术，考察了不同的脉冲参数(pH值、电流密度、正向占空比、Cr盐浓度)对Ni基镀层耐腐蚀性和微观结构的影响。结果表明，在pH = 4.5、电流密度为0.20 A/cm2、正向占空比为60%、Cr盐浓度为25 g/L的条件下，制备的Ni-Cr合金镀层具有优异的表面质量和良好的耐腐蚀性，其Rct值显著增至36 990 Ω·cm，自腐蚀电位降至-707 mV，腐蚀电流密度仅为1.04 × 10-8A/cm。本研究为提升NdFeB磁体的耐腐蚀性提供了一种有效的方法及理论依据。

关键词：钕铁硼磁体双向脉冲电沉积工艺参数耐腐蚀性

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转锈缓蚀低表面处理涂料制备及性能

中国表面工程 2024年

作者：许吉白久航凌志远朱能杰严威威蓝席建中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室江西理工大学材料科学与工程学院中远海运能源运输股份有限公司宁波大学材料科学与化学工程学院

海洋环境金属构筑物表面易腐蚀、维护成本高以及保养困难的共性难题，而普通低表面处理涂料功能单一，无法长效防腐，且缓蚀剂与水性涂料配方体系难以兼容。引入适量咪唑啉缓蚀剂与过量的自交联环氧发生预固化反应，提升涂层交联密度的... 详细信息

海洋环境金属构筑物表面易腐蚀、维护成本高以及保养困难的共性难题，而普通低表面处理涂料功能单一，无法长效防腐，且缓蚀剂与水性涂料配方体系难以兼容。引入适量咪唑啉缓蚀剂与过量的自交联环氧发生预固化反应，提升涂层交联密度的同时具备缓蚀钝化功能，加上乙二胺四乙酸（EDTA）与金属底材的络合作用，制得一种具有高效强渗透、转锈和缓蚀功能的水性涂层材料。通过扫描电子显微镜（SEM）、激光共聚焦扫描显微镜（LSCM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱仪（Raman）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对转锈缓蚀低表面处理涂料的转锈性能和缓蚀机制进行初步探索。结果表明，金属基材表面的锈蚀产物在转锈剂和缓蚀剂的双重作用下快速形成稳定的“沉淀型”转化膜和钝化膜。拉曼和XRD显示，锈转化率达到了72.4%，转锈膜和钝化膜的协同保护使涂层具有长效防腐性能，3.5%NaCl盐水浸泡试验168 h后附着力衰减值仅为3.3%，耐中性盐雾500 h仍具有良好的防腐效果。新型低表面处理转锈缓蚀涂料施工便捷、可有效降低金属构筑物表面处理等级，同时减少涂层打磨带来的环境污染，提高施工效率，降低海洋环境下船舶和海洋平台等的运维成本，对于难以彻底表面处理的海洋环境金属材料的长寿命服役需求有着优异的工程应用前景。

关键词：涂料防腐转锈剂缓蚀剂表面处理

稀土La对Cu-1Cr-0.1Zr合金铸态组织的影响

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稀有金属 2024年第8期48卷 1096-1107页

作者：肖瑜王松伟宋鸿武邓偲瀛余琪张士宏江西理工大学稀土学院中国科学院赣江创新研究院中国科学院金属研究所师昌绪先进材料创新中心中南大学机电工程学院

采用真空感应熔炼得到Cu-1Cr-0.1Zr和Cu-1Cr-0.1Zr-0.14La合金铸锭，采用金相显微镜（OM）观察了铸锭宏观晶粒组织，采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察了基体中第二相种类、形貌及分布规律。结果表明：稀土La的添加能够明显细... 详细信息

采用真空感应熔炼得到Cu-1Cr-0.1Zr和Cu-1Cr-0.1Zr-0.14La合金铸锭，采用金相显微镜（OM）观察了铸锭宏观晶粒组织，采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）观察了基体中第二相种类、形貌及分布规律。结果表明：稀土La的添加能够明显细化铸锭晶粒，促进柱状晶向等轴晶转变。稀土La添加后，网状共晶Cr相变细、变短，分布更弥散，枝晶偏析现象减轻。TEM表征发现，铸态Cu-1Cr-0.1Zr合金中Zr在Cr相表面富集，抑制Cr相长大，使Cr相呈现球状；而添加稀土La后，La与Zr结合，减弱了Zr对Cr相的球化作用，导致Cr相沿着基体方向生长并呈现棒状。铸态Cu-1Cr-0.1Zr合金主要存在的相有：网状共晶Cr相、球形Cr相和椭球形Cu5Zr相，而添加0.14%La后，主要存在网状共晶Cr相，棒状Cr相、棒状CuCrZr三元相和富La相。

关键词： Cu-1Cr-0.1Zr合金铸态 La 晶粒细化